经导管三尖瓣介入治疗中的3D打印技术——应用与实践

三尖瓣反流（tricuspid regurgitation，TR）多继发于左心瓣膜疾病和心房颤动等，是一种常被忽视的严重右心系统疾病。由于其起病隐匿，初期临床症状得不到重视，故三尖瓣常被称为“被遗忘的瓣膜”。但三尖瓣反流患者数量极大，常伴有慢性心力衰竭，预后不佳，在所有瓣膜病的外科手术中死亡率最高。经导管三尖瓣介入治疗(transcatheter tricuspid valve intervention, TTVI) 是应用经导管介入的方式对三尖瓣疾病进行治疗的新兴技术，最近成为治疗严重三尖瓣反流的一种外科替代方法。与传统外科治疗方式相比，TTVI具有创伤小、术后恢复快等优点。由于三尖瓣的解剖结构复杂，包括变异度极大的三尖瓣瓣叶和扩张的立体三尖瓣瓣环、瓣下腱索和乳头肌等，加上毗邻右冠状动脉、冠状静脉窦、室间隔及主动脉窦等重要组织结构，对经导管三尖瓣的产品研发以及TTVI技术的普及推广提出了巨大的挑战和更高的要求。TTVI技术成为目前结构性心脏病领域最前沿、最热门，也是最具有挑战性的探索方向之一。
目前，已经开发出多种经导管三尖瓣介入治疗方法和装置来治疗严重的三尖瓣反流，主要包括瓣叶修复、瓣环修复、对合修复、原位及异位置换等。其中，针对瓣叶的经导管“缘对缘”修复术(transcatheter edge-to-edge repair, TEER)是临床上应用相对广泛的经导管三尖瓣反流修复技术。令人欣慰的是，近年来以LuX-Valve（宁波健世科技股份有限公司）为代表的经导管三尖瓣置换装置为三尖瓣疾病的介入治疗提供了一种具有通用性、全覆盖治疗能力的可能，并取得了优异的早中期临床效果。
与其他经导管瓣膜治疗技术相比，TTVI的临床应用数量较少，技术亟待普及和推广，主要与三尖瓣的解剖结构复杂、影像学显示效果不佳、产品研发困难及临床技术操作学习曲线长等因素有关。3D打印技术基于传统影像学技术，将医学平面图像立体化并结合打印技术，赋予物理性能，在展示空间结构及手术解剖方面具有明显的优势，近年来在心血管领域取得了长足的发展。本书第一主编所在西京医院在国内较早将3D打印技术临床应用于多种结构性心脏病的治疗辅助，初步结果表明3D打印技术可以协助确定个性化手术方案，推动结构性心脏病的个性化和精准医疗，并取得了积极有益的效果。先后出版《心血管3D打印技术》《Cardiovascular 3D Printing》《经导管主动脉瓣置换术中的3D打印技术——应用与实践》《经导管二尖瓣介入治疗中的3D打印技术——应用与实践》等多部专著。
近年来，第一主编所在西京医院心血管外科团队联合LuX-Valve设计者陆方林教授（亦是本书第二主编）团队，紧随国际医学发展潮流，将TTVI技术与3D打印技术紧密结合，积极探索3D打印技术在TTVI中的应用。为了更好普及和推广TTVI及3D打印新技术，促进三尖瓣疾病的个性化及精准化经导管诊疗，笔者联合多位知名院校的中青年医学及工程学专家，结合所在中心近年来的临床实践，借助多个3D打印指导TTVI的临床实践案例，全方位介绍超声心动图及计算机体层血管成像（CTA）在经导管三尖瓣介入治疗中的应用，三尖瓣结构的数字化建模及工程方法，以及3D打印技术在TTVI中的应用、进展和展望等。期待本书能对各级心血管内、外科医师，麻醉、放射学、超声影像学等专业医师以及生物医学工程学和其他医疗工作者的临床实践有所帮助，同时也为相关医学专业研究生、进修生和高年级本科生提供参考。
本书作为《经导管二尖瓣介入治疗中的3D打印技术——应用与实践》一书的姊妹篇，沿袭了上本书的写作风格。全书共分为7章，含附图400余幅，其中绝大多数为笔者所在单位及国内多家中心的原创性工作，并得到中国医疗器械行业协会增材制造医疗器械专业委员会、中国未来研究会未来生物医学工程分会、中国医师协会心血管外科分会以及西安马克医疗科技有限公司、宁波健世科技股份有限公司、上海纽脉医疗科技股份有限公司等企业的大力支持和帮助；本书的出版还得到了国家重点研发计划项目（2020YFC2008100、2022YFC2500079）、国家自然科学基金面上项目（12272289）、陕西省创新能力支撑计划-科技创新团队项目（2020TD-034）、陕西省重点研发计划项目（2023-YBSF-105）等课题的资助，在此一并致以衷心感谢！
由于编写时间仓促，加之作者学识有限，书中难免存在不足之处,望广大读者不吝指正。

杨剑　陆方林
2024年1月      

杨剑，主任医师，博士研究生导师。美国心脏协会专家会员（FAHA）、 美国心脏病学会专家会员(FACC)。获聘陕西省中青年科技创新领军人才、陕西省科技创新团队带头人，为陕西省杰出青年科学基金项目获得者。临床擅长于二尖瓣、主动脉瓣等多种结构性心脏病的经导管微创介入治疗，获评第四届“国之名医”。
陆方林，主任医师、教授、博士生导师。中国医师协会心血管外科分会委员、中国研究型医院学会心脏瓣膜病委员会常委及介入技术委员会副主任委员兼秘书长、上海市心血管外科学会及医师协会委员；上海市瓣膜病介入中心联盟副主席。

三尖瓣反流等疾病由于起病隐匿，初期临床症状得不到重视，手术率不足0.5%，故而三尖瓣常被称为“被遗忘的瓣膜”。经导管三尖瓣介入治疗(TTVI)是三尖瓣疾病的一种微创、有效的治疗手段，近年来取得了实质性的技术突破和迅猛发展。心血管3D打印技术与TTVI融合，为三尖瓣疾病患者的个性化及精准诊疗带来了新思路。
全书共7章，内容包括三尖瓣疾病简介、TTVI器械及实用技术、超声心动图在TTVI中的应用、心脏CTA在三尖瓣疾病介入治疗中的应用、三尖瓣的数字化建模及3D打印方法、3D打印技术在TTVI中的应用、3D打印技术在TTVI中的应用案例，全方位介绍其方法、应用与价值，展望3D打印技术应用于TTVI的前景和未来。
本书可供各级心血管内、外科医师，麻醉、放射学、超声影像学等专业医师以及生物医学工程学相关工作者阅读，同时也为相关医学专业研究生、进修生和高年级本科生提供参考。

第1章　三尖瓣疾病	001
1.1　三尖瓣应用解剖 002
1.2　三尖瓣关闭不全 006
1.3　三尖瓣狭窄 010
参考文献 013

第2章　经导管三尖瓣介入治疗的器械及实用技术	015
2.1　经导管三尖瓣介入治疗技术概述 015
2.2　经导管三尖瓣修复技术及器械发展概况 016
2.3　经导管三尖瓣置换器械 031
2.4　经导管三尖瓣“瓣中瓣”“环中瓣”技术 044
2.5　小结 044
参考文献 045

第3章　超声心动图在经导管三尖瓣介入治疗中的应用	047
3.1　超声心动图评估三尖瓣 047
3.2　三尖瓣反流的评估 052
3.3　超声心动图在经导管三尖瓣反流介入术中的应用 054
参考文献 064

第4章　心脏CTA在三尖瓣疾病介入治疗中的应用	067
4.1　CTA检查及图像后处理 067
4.2　正常三尖瓣CT影像学解剖 068
4.3　CTA在三尖瓣疾病经导管介入治疗中的应用 070
4.4　小结 078
参考文献 079

第5章　三尖瓣的数字化建模及3D打印方法	081
5.1　三尖瓣解剖影像数据的获取 081
5.2　三尖瓣解剖的3D建模 082
5.3　三尖瓣模型的3D打印技术 089
5.4　三尖瓣3D打印模型后处理方法 092
5.5　定制化3D打印三尖瓣模拟器的构建及临床应用 093
参考文献 095

第6章　3D打印技术在经导管三尖瓣介入治疗中的应用	097
6.1　3D打印技术应用于经导管三尖瓣介入治疗的探索 099
6.2　3D打印技术指导经导管三尖瓣“缘对缘”修复术 099
6.3　3D打印技术指导经导管三尖瓣置换术 101
参考文献 118

第7章　3D打印技术在经导管三尖瓣介入治疗中的应用案例	121
病例1　3D打印指导经右心房入路三尖瓣置换术（LuX-Valve） 122
病例2　3D打印指导经颈静脉入路三尖瓣置换术（LuX-Valve Plus） 134
病例3　3D打印指导经导管三尖瓣“瓣中瓣”置换术（Priz-Valve） 144
病例4　3D打印指导经导管三尖瓣“环中瓣”置换术（Priz-Valve） 154
病例5　3D打印指导经颈静脉三尖瓣“环中瓣”置换术（LuX-Valve Plus） 162