吉曉晨，張彬，吳水水，孫宗建，單士強(qiáng)

（滄州市中心醫(yī)院麻醉一科，河北 滄州 061001）

3D 打印技術(shù)亦稱快速成型技術(shù)，是應(yīng)用CT、MRI檢查方式獲取的實(shí)際數(shù)據(jù)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建數(shù)字模型，并使用逐層打印方式將其打印成為實(shí)物，現(xiàn)階段3D打印技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域之中均得以廣泛應(yīng)用，包括航空航天、汽車制造、生物醫(yī)學(xué)、建筑設(shè)計(jì)等。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之中3D 打印技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)研究較多，一般而言應(yīng)用在手術(shù)輔助、醫(yī)療衛(wèi)生教學(xué)、器官移植等方面，均獲得了令人滿意的效果，未來階段將會(huì)進(jìn)一步將3D 打印技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而提升3D 打印技術(shù)的臨床應(yīng)用效果。

1 氣道評(píng)估中的3D 打印技術(shù)應(yīng)用

氣道評(píng)估是臨床中困難氣道患者重要的評(píng)估指標(biāo)之一，臨床中較為常用的評(píng)估方法包括氣道分級(jí)、喉鏡檢查、張口度評(píng)估、頸部活動(dòng)評(píng)價(jià)等，上述措施在進(jìn)行困難氣道患者評(píng)估方面，雖然能夠起到一定的評(píng)估作用，且成本較為低廉，但是均存在一定的弊端，無法針對困難氣道患者的氣道實(shí)際情況進(jìn)行直觀地展現(xiàn)，亦無法對患者的氣道進(jìn)行精準(zhǔn)定位，嚴(yán)重影響了氣道評(píng)估的準(zhǔn)確性[2]。鑒于此，3D 打印技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，應(yīng)用3D 打印技術(shù)可以完善患者的氣道評(píng)估效果，針對氣道進(jìn)行影像學(xué)檢查，通過其影響結(jié)果重建氣道3D 模型，全面展現(xiàn)患者的氣道結(jié)構(gòu)，以便于找到患者氣道困難的直接原因。在上述基礎(chǔ)之上，應(yīng)用3D 打印儀器對患者進(jìn)行氣道重建，目前主要的氣道重建軟件包括Amira、3Diagnosys、Ondemand 3D、OsiriX、Mimics、BrainLab等，通過3D 打印技術(shù)將患者氣道重建后，能夠?qū)颊邭獾琅c其他相鄰結(jié)構(gòu)進(jìn)行展現(xiàn)，包括甲狀腺、頸椎、食道等，從而發(fā)現(xiàn)其氣道結(jié)構(gòu)異常、通氣受限等問題發(fā)生原因，最大程度上改善患者的氣道困難癥狀。尤其在兒科與產(chǎn)科臨床治療之中，部分先天性氣道缺陷的新生兒，通過對其予以CT 檢查、MRI 檢查方式獲得患兒的氣道結(jié)構(gòu)影像結(jié)果，予以打印后可清晰發(fā)現(xiàn)患兒的氣道結(jié)構(gòu)情況，從而根據(jù)患兒實(shí)際情況構(gòu)建相關(guān)的治療方案。除了對于新生兒及嬰幼兒起到氣道評(píng)估與治療作用之外，在成年患者起到評(píng)估方面亦有所助益，傳統(tǒng)氣道評(píng)估方法無法展現(xiàn)某些氣道困難患者的實(shí)際情況，予以3D 打印，可以掌握患者氣道病變情況、病變與周圍組織關(guān)系、氣道腫瘤等情況，可為臨床治療提供參考。另外，氣道評(píng)估對于麻醉效果提升具有顯著效果，根據(jù)患者3D 打印氣道評(píng)估結(jié)果，從而對困難氣道插管患者或特殊通氣患者提供針對性的麻醉方案，其臨床應(yīng)用效果顯著。在3D 打印技術(shù)中對患者氣道進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并予以立體化3D 剪裁，能夠?qū)颊叩臍獾雷龀龇抡婺Ｐ?，根?jù)該模型可指定針對性的手打呼方案，規(guī)劃患者的手術(shù)空間，提升手術(shù)的個(gè)體性與針對性，加之通過3D 模型進(jìn)行分析，可對手術(shù)中可能發(fā)生的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判，進(jìn)而降低手術(shù)操作對患者氣道結(jié)構(gòu)的破壞性。

2 氣道支架中的3D 打印技術(shù)應(yīng)用

3D 打印技術(shù)在氣道支架之中得以有效應(yīng)用，氣道支架是對于氣道狹窄、氣道塌陷的患者所采用的治療器材，將患者氣道進(jìn)行擴(kuò)張和支撐，其治療目的為改善患者氣道狹窄與塌陷的問題。一般而言，現(xiàn)階段臨床之中氣道支架均為硅酮支架或鎳鈦支架為主，其中，硅酮支架相對穩(wěn)定性較高，因此能夠提升氣道支架的安全性，可以作為長期置入的治療方式，能夠降低患者發(fā)生局部肉芽組織增生的概率。但是，硅酮支架在長期應(yīng)用期間極易發(fā)生位移現(xiàn)象，且無法完全貼合患者的氣道，應(yīng)用后細(xì)菌增加，尤其針對部分病灶曲線較多的患者，其臨床治療效果受到影響。鎳鈦支架即鎳鈦記憶合金支架，在當(dāng)前醫(yī)療材料學(xué)的廣泛發(fā)展下，鎳鈦支架在臨床應(yīng)用廣泛性較高，由于支架材質(zhì)為合金，其支撐力與疲勞性能相對較高，且合金介質(zhì)具有較高的生物相容性。但在臨床實(shí)際應(yīng)用過程中，鎳鈦支架發(fā)生塌陷、過度膨脹、取出困難的可能性較高，進(jìn)而造成患者的氣道梗阻、壓迫氣道壁等問題，具有一定的缺陷。因此，臨床之中對于氣道支架材料的相關(guān)研究較多，通過3D 打印技術(shù)能夠?qū)獾乐Ъ苓M(jìn)行優(yōu)化，從而制作針對性、個(gè)體化的氣道支架，降低氣道支架應(yīng)用過程之中的不良反應(yīng)與風(fēng)險(xiǎn)，保證其支架更加輕薄，促進(jìn)氣道支架更加貼合患者的氣道壁，從而增強(qiáng)氣道支架的安全性與應(yīng)用效果。

3 困難氣道處置中的3D 打印技術(shù)應(yīng)用

所謂困難氣道是指經(jīng)由臨床5 年以上的麻醉醫(yī)師，在予以面罩通氣中發(fā)生上呼吸道梗阻或氣管插管期間存在異常的患者，臨床中困難氣道發(fā)生比例較高，有研究顯示，困難氣道發(fā)生率在1.5%至8.5%左右，也就是說，每一名臨床麻醉醫(yī)師均會(huì)在職業(yè)生涯中面臨困難氣道現(xiàn)象。在實(shí)際臨床之中，患者發(fā)生困難氣道問題，如未能進(jìn)行有效管理和改善，會(huì)對患者的生命安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。在臨床之中，麻醉醫(yī)師會(huì)在麻醉前對患者氣道狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，判斷困難氣道患者是否存在困難通氣問題，從而根據(jù)患者實(shí)際情況制定針對性的插管方式，避免患者發(fā)生困難氣道。但是，誠如前文所述，現(xiàn)階段應(yīng)用傳統(tǒng)方式進(jìn)行氣道評(píng)估效果欠佳，即便是最為周密的評(píng)估方法，也會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。隨著目前3D 技術(shù)的逐漸發(fā)展，將3D 打印技術(shù)應(yīng)用于麻醉前氣道評(píng)估之中，可提升臨床麻醉醫(yī)師氣道評(píng)估的準(zhǔn)確性，以便于指導(dǎo)麻醉誘導(dǎo)或插管操作。國外報(bào)道中介紹，通過3D 打印制作氣道支架應(yīng)用成功性效果確切，已經(jīng)有臨床研究顯示，應(yīng)用3D 打印制作氣道支架，將其置入困難氣道的嬰兒體內(nèi)，從而保障后續(xù)治療的效果。3D 打印技術(shù)依托于CT檢查或MRI 檢查圖像，與傳統(tǒng)氣道支架相比，傳統(tǒng)氣道支架是批量生產(chǎn)的產(chǎn)物，與困難氣道患者自身氣道的貼合性欠佳，故造成支架在氣道中滑動(dòng)等問題。而通過3D打印技術(shù)制作氣道支架，完全符合困難氣道患者的氣道形狀，其貼合性水平較高，能夠保障其支架的穩(wěn)定性，同時(shí)3D 打印技術(shù)所制作的氣道支架較為方便，因此未來階段將會(huì)在困難氣道的處理方面起到顯著效果。另外，在困難氣道氣管導(dǎo)管制作方面亦可使用3D 打印技術(shù)，由于每一名困難氣道患者的氣道形態(tài)均有所不同，尤其在結(jié)構(gòu)方面，僅使用常規(guī)規(guī)格的氣管導(dǎo)管無法滿足困難氣道患者實(shí)際需求，臨床進(jìn)行氣管插管期間，麻醉醫(yī)師往往需要多次進(jìn)行插管，導(dǎo)管與患者氣道粘膜進(jìn)行摩擦，極易造成困難氣道患者發(fā)生后頭腫大、出血等癥狀，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)颊呱a(chǎn)生威脅。因此，通過CT 檢查或MRI 檢查方式獲取患者的氣道結(jié)構(gòu)與形態(tài)，打印后形成符合患者個(gè)體化要求的導(dǎo)管，能夠最大程度上適合患者的困難氣道結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低困難氣道患者插管期間發(fā)生意外現(xiàn)象，提升麻醉醫(yī)師插管安全性。

4 小結(jié)

現(xiàn)階段臨床一線醫(yī)師、學(xué)者均認(rèn)識(shí)到3D 打印技術(shù)與醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的重要關(guān)系，通過3D 打印技術(shù)的確能夠提升困難氣道患者氣道處置效果，但是，在實(shí)際應(yīng)用期間仍具有局限性，3D 打印技術(shù)的成本較高，因3D 打印是個(gè)體化定制的方式，在人力、物力方面往往需要投入更多的成本，因此造成臨床患者發(fā)生治療費(fèi)用升高問題，在一定程度上降低了經(jīng)濟(jì)性水平。目前3D 打印技術(shù)尚屬于新興技術(shù)，相關(guān)專業(yè)的人才仍較為匱乏，不僅需要人才對計(jì)算機(jī)技術(shù)、3D 打印技術(shù)有所掌握，同時(shí)還需具有較高的醫(yī)學(xué)思維或醫(yī)療知識(shí)，故造成其跨專業(yè)人才相對較少。