Open Source Left Heart Model: Literature Review/zh
左心室
全心全意
3D 打印正在医疗行业中不断发展。患者专用的 3D 模型可用于各种目的：
- 教学工具
- 功能流模型
- 程序规划
该项目致力于通过从文献中提取数据来创建解剖学上逼真的左心模型，主要用于功能流研究，但也可用作教学工具。
建模尺寸
主动脉环、主动脉根部和主动脉
George Gellert，主动脉环的解剖和测量及其与成功经导管主动脉瓣置换术的相关性。[引用日期：2020 年 9 月 14 日]。[1]
- 主动脉瓣结构和形状（不规则形状的椭圆形或椭圆形）
- 解释主动脉根部解剖结构
- 基环测量法
Blanke P、Siepe M、Reinöhl J、Zehender M、Beyersdorf F、Schlensak C 等。通过计算机断层扫描评估 Edwards SAPIEN 经心尖心脏瓣膜植入术的主动脉环尺寸：使用虚拟环法计算平均直径。《欧洲心胸外科杂志》。2010 年 12 月 [2020 年 9 月 14 日引用]；38(6):750–8。[2]
- 研究人群：71 名有严重症状的主动脉瓣狭窄患者
- 冠状面和矢状面的主动脉环尺寸
Evangelista A、Flachskampf FA、Erbel R、Antonini-Canterin F、Vlachopoulos C、Rocchi G 等。主动脉疾病中的超声心动图：EAE 临床实践建议。《欧洲超声心动图杂志》。2010 年 9 月 1 日 [2020 年 9 月 14 日引用]；11(8):645–58。DOI:10.1093/ejechocard/jeq056 [3]
- 主动脉环、升主动脉、主动脉弓和降主动脉的尺寸
Suchá D、Tuncay V、Prakken NHJ、Leiner T、van Ooijen PMA、Oudkerk M 等。主动脉环在整个心动周期中是否经历构象变化？系统回顾。欧洲心脏杂志 - 心血管成像。 2015 年 9 月 15 日 [引用于 2020 年 9 月 14 日]；jev210。[4]
- 主动脉环尺寸来自 29 篇文章
- 7 项针对健康人群的研究，10 项比较健康人群与主动脉瓣狭窄的研究，以及 12 项针对主动脉瓣狭窄人群的研究
- 共计 2021 名患者
Zhu D, Zhao Q. 动态正常主动脉根部直径：对主动脉根部重建的意义。《胸外科年鉴》。2011 年 2 月 [2020 年 9 月 14 日引用]；91(2):485–9。[5]
- 研究人群：314 名年龄在 17 至 60 岁之间的健康成年人
- 主动脉环和主动脉根部的尺寸
Son MK, Chang SA, Kwak JH, Lim HJ, Park SJ, Choi JO 等。基于两种不同指南的经胸超声心动图对韩国正常人群主动脉根部的比较测量。心血管超声 [互联网]。2013 年 8 月 13 日 [2020 年 9 月 14 日引用]；11(1)。[6] *研究人群：112 名年龄在 20-69 岁之间、无心血管疾病的韩国成年人。
- 主动脉环和主动脉根部的尺寸
Boufi M, Guivier-Curien C, Loundou AD, Deplano V, Boiron O, Chaumoitre K 等。健康主动脉弓的形态学分析。《欧洲血管和血管内外科杂志》[互联网]。2017 年 5 月 [2020 年 9 月 14 日引用]；53(5):663–70。[7]
- 研究人群：123名无心血管疾病史的健康人群
- 显示不同的主动脉弓节段及其尺寸
二尖瓣
Naoum C、Leipsic J、Cheung A、Ye J、Bilbey N、Mak G 等。功能性二尖瓣反流和二尖瓣脱垂患者的二尖瓣环尺寸和几何形状。JACC：心血管影像学。2016 年 3 月 [2020 年 9 月 14 日引用]；9(3):269–80。DOI：10.1016/j.jcmg.2015.08.022 [8]
- D 形二尖瓣环概念
- 对 88 名对照组患者进行的研究，其中 32 名患有二尖瓣脱垂，27 名患有功能性二尖瓣反流
- 二尖瓣环的尺寸（面积、周长、瓣三角间、瓣隔间、瓣连合间）
Abdelghani M、Spitzer E、Soliman OII、Beitzke D、Laggner R、Cavalcante R 等。一种简化且可重复的测量二尖瓣环尺寸的方法：对经导管二尖瓣置换术的意义。《欧洲心脏杂志》-心血管影像。2016 年 6 月 26 日 [引用于 2020 年 9 月 14 日]；jew132。[9]
- D形与马鞍形二尖瓣环模型比较
- 研究对象为 47 名接受 CRA 冠状动脉血运重建或经导管主动脉瓣置换术的患者
- 三种二尖瓣环直径测量方法：Dmean、Darea 和 Dperimeter
- 二尖瓣环高度尺寸
左心室
Ho SY。正常和疾病状态下左心室壁的解剖和肌肉结构。《欧洲超声心动图杂志》[互联网]。2009 年 11 月 4 日 [2020 年 9 月 14 日引用]；10(8):iii3–7。[10]
- 解释左心室的解剖结构
Chetrit M、Roujol S、Picard MH、Timmins L、Manning WJ、Rudski LG 等。左心室线性尺寸测量的最佳技术。《美国超声心动图学会杂志》[Internet]。2019 年 4 月 [2020 年 9 月 14 日引用]；32(4):476-483.e1。[11]
- 研究人群：衍生研究-75 名患者，验证研究-100 名患者
- 左心室中部尺寸
3D 打印与实验
Cohrs NH、Petrou A、Loepfe M、Yliruka M、Schumacher CM、Kohll AX 等。基于混合模拟循环的软全人工心脏优先概念评估。人工器官 [互联网]。2017 年 7 月 10 日 [2020 年 9 月 14 日引用]；41(10):948–58。[12]
- 3D 打印硅胶心室可提供血液循环
- 提供设计和 3D 打印的想法
Ali SM、Ali ZJ、Abd MM。使用 SolidWorks 和 ANSYS 设计和建模软人工心脏。IOP 会议系列：材料科学与工程 [Internet]。2020 年 1 月 17 日 [引用于 2020 年 9 月 14 日]；671:012062。[13]
- 在 Solidworks 中对心室进行 CAD 建模，并在 ANSYS 中进行分析
- 提供设计思路
Saaid H, Voorneveld J, Schinkel C, Westenberg J, Gijsen F, Segers P 等。左心室模型中的断层扫描 PIV：流经生物和机械心脏瓣膜的 3D 流动。《生物力学杂志》[互联网]。2019 年 6 月 [2020 年 9 月 14 日引用]；90:40–9。[14]
- 用硅胶 3D 打印左心室并进行 PIV 实验
- 提供 CAD 建模和 3D 打印创意
- 进行硅胶折射率测试
- 实验设置的想法
Vukicevic M, Filippini S, Little SH。结构性心脏干预的患者特异性建模：3D 打印在当今和未来 CME 中的作用。Methodist DeBakey 心血管杂志。2020 年 [2020 年 9 月 22 日引用]；16(2)：130–7。[15]
- 可用的成像和分割技术类型以及最适合 STL 文件生成的技术
- 谈谈不同的3D打印技术和材料选择
- 3D打印在医疗领域的应用及未来发展
材料选择
该项目专注于使用透明或半透明的柔性材料进行 3D 打印。
以下所有论文均使用TangoPlus (Stratasys) 材料进行体外研究。这种材料柔韧且半透明，也最能代表组织特性。对于刚性打印，他们使用了VeroWhite Clear (Stratasys)。
- Vukicevic M、Mosadegh B、Min JK、Little SH。心脏 3D 打印及其未来发展方向。JACC：心血管成像。2017 年 2 月 [2020 年 9 月 22 日引用]；10(2)：171–84。[16]
- Hatoum H, Dasi LP。代表性狭窄原生二尖瓣和三尖瓣主动脉瓣的窦血流动力学：一项体外研究。流体。2018 年 8 月 6 日 [2020 年 9 月 22 日引用]；3(3):56。[17]
- Hatoum H, Yousefi A, Lilly S, Maureira P, Crestanello J, Dasi LP。经导管主动脉瓣植入术后湍流的体外评估。《胸心血管外科杂志》[互联网]。2018 年 11 月 [2020 年 9 月 22 日引用]；156(5):1837–48。[18]
- 用于结构干预的患者特定 3D 瓣膜建模 [互联网]。结构心脏。2017 年 [2020 年 9 月 22 日引用]。[19]
- Maragiannis D, Jackson M, Igo S, Schutt R, Connell P, Grande-Allen J 等。通过功能性 3D 建模复制患者特异性重度主动脉瓣狭窄。《循环：心血管成像》。2015；8(10)。[20]
- Yoo SJ, Spray T, Austin EH, Yun TJ, van Arsdell GS。使用 3D 打印模型进行先天性心脏手术的动手操作培训。《胸心血管外科杂志》。2017 年 6 月 [2020 年 9 月 22 日引用]；153(6):1530–40。[21]
- So KC-Y、Fan Y、Sze L、Kwok K、Chan AK、Cheung GS-H 等。利用多材料 3 维打印进行复杂结构性心脏病干预的个性化规划。JACC：心血管干预 [互联网]。2017 年 6 月 [2020 年 9 月 22 日引用]；10(11)：e97–8。[22]
3D打印医疗模型和再生组织器官应用功能结构综述。工程。2017年[2020年9月22日引用]；3(5):653–62。[23]
用于医学成像和计算验证应用的 3D 打印组织模拟模型 | 3D 打印和增材制造 [互联网]。3D 打印和增材制造。2014 年 [2020 年 9 月 22 日引用]。[24]
- 用于生物部件打印的不同 3D 打印材料
- 表明 Tangoplus 材料适用于 3D 打印
Saaid H, Voorneveld J, Schinkel C, Westenberg J, Gijsen F, Segers P 等。左心室模型中的断层扫描 PIV：流经生物和机械心脏瓣膜的 3D 流动。《生物力学杂志》[互联网]。2019 年 6 月 [2020 年 9 月 22 日引用]；90:40–9。[25]
- 使用刚性材料 3D 打印左心室并将其用作模具
- 在模具上涂上硅胶，以获得柔性部件
Cohrs NH、Petrou A、Loepfe M、Yliruka M、Schumacher CM、Kohll AX 等。基于混合模拟循环的软全人工心脏优先概念评估。人工器官 [互联网]。2017 年 7 月 10 日 [2020 年 9 月 22 日引用]；41(10):948–58。[26]
- 使用 ABS 通过 3D 打印创建刚性模型
- 使用硅胶材料通过失蜡铸造制造柔软的心
