左心室
全心全意
3D打印正在向医疗行业发展。为各种目的创建了患者特定的 3D 模型:
- 教学工具
- 功能流模型
- 程序规划
该项目的重点是通过从文献中提取数据来创建解剖学上真实的左心模型,其主要目的是功能血流研究,但也可以用作教学工具。
建模尺寸
主动脉环、主动脉根和主动脉
George Gellert,主动脉环解剖和测量及其与成功经导管主动脉瓣置换术的相关性。 [引用于 2020 年 9 月 14 日]。[1]
- 主动脉瓣结构和形状(不规则形状的卵形或椭圆形)
- 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的主动脉瓣环尺寸:使用虚拟环法计算平均直径。欧洲心胸外科杂志。 2010 年 12 月 [引用于 2020 年 9 月 14 日];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
- 主动脉瓣环的冠状面和矢状面尺寸
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 对临床实践的建议。欧洲超声心动图杂志。 2010 年 9 月 1 日[引用于 2020 年 9 月 14 日];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]
- 主动脉瓣环尺寸来自 29 篇文章
- 7 项健康人群研究、10 项比较健康人群与主动脉瓣狭窄的研究以及 12 项主动脉瓣狭窄人群的研究
- 总计 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影响。胸外科年鉴。 2011 年 2 月 [引用于 2020 年 9 月 14 日];91(2):485–9。[5]
- 研究人群:314 名年龄在 17 岁至 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正常韩国人群经胸超声心动图对主动脉根部的比较测量。心血管超声[互联网]。 2013 年 8 月 13 日 [引用于 2020 年 9 月 14 日];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分析。欧洲血管和血管内外科杂志[互联网]。 2017 年 5 月[引用于 2020 年 9 月 14 日];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:心血管成像。 2016 年 3 月 [引用于 2020 年 9 月 14 日];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、32 名二尖瓣脱垂患者和 27 名功能性二尖瓣反流患者进行的一项研究
- 二尖瓣环的尺寸(面积、周长、三角区到三角区、隔膜到外侧以及连合间)
Abdelghani M、Spitzer E、Soliman OII、Beitzke D、Laggner R、Cavalcante R 等。一种简化且可重复的确定二尖瓣环尺寸的方法:对经导管二尖瓣置换术的影响。欧洲心脏杂志 - 心血管成像。 2016 年 6 月 26 日 [引用于 2020 年 9 月 14 日];jew132。[9]
- D形与鞍形二尖瓣环模型比较
- 对 47 名接受冠状动脉血运重建或经导管主动脉瓣置换术的 CRA 患者进行的研究
- 三种二尖瓣环直径方法:Dmean、Darea 和 Dperimeter
- 二尖瓣环高度尺寸
左心室
何思义.正常和患病时左心室壁的解剖结构和肌肉结构。欧洲超声心动图杂志[互联网]。 2009 年 11 月 4 日[引用于 2020 年 9 月 14 日];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。线性左心室尺寸测量的最佳技术。美国超声心动图学会杂志[互联网]。 2019 年 4 月 [引用于 2020 年 9 月 14 日];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
- 心室中层左心室尺寸
3D打印和实验
Cohrs NH、Petrou A、Loepfe M、Yliruka M、Schumacher CM、Kohll AX 等。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[引用于 2020 年 9 月 14 日];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
阿里 SM、阿里 ZJ、阿卜杜勒 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 [互联网]。 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
- 提供了设计思路
Saaid H、Voorneveld J、Schinkel C、Westenberg J、Gijsen F、Segers P 等。左心室模型中的断层 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 [引用于 2020 年 9 月 14 日];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
武基塞维奇 M、菲利皮尼 S、小 SH。结构性心脏介入的患者特异性建模:3D 打印今天和明天 CME 的作用。卫理公会德贝基心血管杂志。 2020 年 [引用于 2020 年 9 月 22 日];16(2):130–7。[15]
- 可用的成像和分割技术类型以及最适合生成 STL 文件的技术
- 谈谈不同的3D打印技术及材料选择
- 3D打印在医疗领域的应用及未来发展
材质选择
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。这种材料具有柔韧性和半透明性,也最能代表组织的特性。对于刚性印刷,他们使用VeroWhite Clear (Stratasys)。
- Vukicevic M、Mosadegh B、Min JK、Little SH。心脏 3D 打印及其未来方向。 JACC:心血管成像。 2017 年 2 月 [引用于 2020 年 9 月 22 日];10(2):171–84。[16]
- 哈透姆 H,达西 LP。代表性狭窄天然二尖瓣和三尖瓣主动脉瓣的窦血流动力学:一项体外研究。液体。 2018 年 8 月 6 日 [引用于 2020 年 9 月 22 日];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后湍流的体外评估。胸心血管外科杂志[互联网]。 2018 年 11 月 [引用于 2020 年 9 月 22 日];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 [引自 2020 年 9 月 22 日]。[19]
- Maragiannis D、Jackson M、Igo S、Schutt R、Connell P、Grande-Allen J 等人。通过功能 3D 建模复制患者特定的严重主动脉瓣狭窄。循环:心血管成像。 2015;8(10)。[20]
- Yoo SJ,Spray T,Austin EH,Yun TJ,van Arsdell GS。使用 3 维打印模型进行先天性心脏病手术的实践手术培训。胸心血管外科杂志。 2017 年 6 月 [引用于 2020 年 9 月 22 日];153(6):1530–40。[21]
- So KC-Y、Fan Y、Sze L、Kwok K、Chan AK、Cheung GS-H 等。使用多材料 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 [引用于 2020 年 9 月 22 日];10(11):e97–8。[22]
医疗模型功能结构 3D 打印及再生组织和器官应用综述。工程。 2017 年 [引用于 2020 年 9 月 22 日];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 [引自 2020 年 9 月 22 日]。[24]
- 用于生物零件打印的不同3D打印材料
- 表明 Tangoplus 材料适合 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 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 [引用于 2020 年 9 月 22 日];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。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[引用于 2020 年 9 月 22 日];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软心