简介：摘要目的通过将左心耳3D模型置于体外动态流体中模拟左心耳封堵操作，评估术前模拟操作的准确性及应用价值。方法回顾性分析2014年6月至2016年12月于武汉大学人民医院接受经导管左心耳封堵术的21例心房颤动患者的术前二维及三维经食管超声心动图(two/three-dimensional transesophagel echocardiography，2D/3D-TEE)图像，3D打印获取三种材料的左心耳模型，即硅胶－水凝胶左心耳模型、硅胶左心耳模型、Tangoplus左心耳模型，进行仿真度评估后置于体外动态流体系统中，模拟封堵操作并预测封堵器型号，分析其与术中最终使用的封堵器固定盘的相关性。根据21例患者术中2D/3D-TEE监测结果，获取封堵器压缩比，观察封堵器残余漏。再次将21例患者的左心耳模型置于体外动态流体中，使用与术中相同型号的封堵器模拟封堵操作，测量封堵器压缩比，观察封堵器残余漏，并与术中测值进行对比及相关性分析。结果硅胶－水凝胶左心耳模型仿真度评分高于硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型。基于硅胶－水凝胶左心耳模型中封堵器固定盘内径与术中使用的封堵器固定盘内径相关性(r＝0.937，P<0.001)优于硅胶左心耳模型(r＝0.918，P<0.001)及Tangoplus左心耳模型(r＝0.895，P<0.001)。使用与术中相同型号的封堵器，硅胶－水凝胶左心耳模型中封堵器压缩比与术中封堵器压缩比差异无统计学意义(P＝0.908)。21例患者术中实际观察到7例封堵器残余漏，而硅胶－水凝胶左心耳模型中观察到4例，硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型中均观察到5例。结论基于硅胶－水凝胶左心耳模型建立左心耳封堵术前模拟系统有助于经皮左心耳封堵术前决策，模拟演练和术后效果评估。

简介：摘要目的探讨应用基于时间空间相关成像技术(spatio-temporal image correlation，STIC)容积数据进行胎儿心脏3D打印的技术可行性。方法选择2019年2－5月在武汉大学人民医院接受胎儿心脏超声检查的结果正常胎儿8例及结果异常胎儿3例，采集常规超声心动图及STIC容积图像。以Mimics软件对STIC容积数据进行后处理建模，获取胎儿心脏及大血管形态的三维容积图像STL文件，输出文件至3D打印机，打印胎儿心脏及大血管3D模型。测量3D数字模型、打印模型及超声心动图各腔室大小及管径等参数，通过对比模型测值与源数据测值的差异来评估3D建模的准确性。结果11例胎儿均成功进行心脏建模并打印出心脏及大血管模型，可直观显示胎儿心脏腔室形态以及大血管走行。8例正常胎儿心脏与3例先天性心脏异常胎儿心脏数字模型、打印模型与常规超声心动图图像间心腔大小及大血管内径等参数测值间差异均无统计学意义(P>0.05)，且一致性好，所有测值均在一致性界值范围内。结论以STIC容积图像为数据源进行胎儿心脏3D打印切实可行。

简介：摘要目的探讨超声影像数据源3D打印结合模拟循环系统(mock circulatory system，MCS)制作体外动态二尖瓣模型的可行性，以期实现3D打印瓣膜模型从静态到动态、从结构到功能的转变，从而辅助二尖瓣病变的手术治疗选择。方法回顾性收集2017年2月至2018年12月于武汉大学人民医院行经食管三维超声心动图(3D-TEE)检查的10例非瓣膜病患者作为二尖瓣正常组，另选10例同期于我院诊断为二尖瓣狭窄的患者作为二尖瓣狭窄组，10例诊断为二尖瓣关闭不全的患者作为二尖瓣关闭不全组。各组受检者先行经胸二维超声心动图检查，获取二尖瓣瓣口流速(E峰)、压差等血流动力学参数，对二尖瓣狭窄及关闭不全的患者，同时评估瓣膜狭窄及反流程度。行3D-TEE检查，获取二尖瓣三维图像。经图像后处理、3D建模后，应用可溶性材料(PVA)打印瓣膜模具，将人体皮肤硅胶、硅油、淀粉、固化剂等按照一定配比混合后灌注于二尖瓣模具中制作出柔性的硅胶二尖瓣模型。后将模型置于体外MCS中，以实现瓣膜动态启闭。于体外装置中再次测量二尖瓣上述血流动力学参数及评估狭窄和反流程度。应用配对t检验对各组体内外测量值进行统计学分析，并行一致性检验。结果所有受检者二尖瓣3D-TEE图像均成功进行后处理，打印、制作出柔软的二尖瓣模型，并完成体外血流动力学测试。瓣膜模型于体外装置中的启闭状态与体内相似。各组于体外测得的各血流动力学参数与体内相比差异无统计学意义(P>0.05)，且一致性较高(r＝0.76)。对10例二尖瓣狭窄及10例二尖瓣关闭不全患者的定性评估中，18例与体内评估程度相同。结论以超声为数据源3D打印结合MCS制作体外动态二尖瓣模型是可行的，且准确性较高。动态二尖瓣模型于体外再现了二尖瓣生理和病理状态下的血流动力学特征，可为进一步的临床诊疗、术式模拟提供支持。

简介：摘要目的使用三维超声灰阶反转和计算机流体动力进行肥厚型梗阻性心肌病(HOCM)左室流出道(LVOT)的流程构建，探索二尖瓣前移(SAM)对LVOT形态与功能的影响。方法选取2016年4月至2019年10月在武汉大学人民医院住院就诊的HOCM患者40例，将其分为SAM组(24例)和非SAM组(16例)，采集患者二维及三维超声心动图数据。基于三维超声心动图数据后处理构建LVOT形态模型，基于时间-容积曲线获得左室流量数据并构建LVOT流场模型。在模型中测量LVOT峰值流速并评估与超声测量值的一致性；测量LVOT面积、平均流速、流量率和不同水平的涡流面积，并进行组间比较。结果心脏流体模型LVOT流速与超声测量值的相关性良好(r＝0.943，P<0.01)，Bland-Altman一致性区间为-75.0~111.3，92.5%的点分布在一致性界限之内。与非SAM组相比，SAM组LVOT峰值流速增高，LVOT面积减小，流量率减低，涡流面积增加(均P<0.01)。SAM组中16例患者模型中由SAM与室间隔接触将LVOT分割为双孔结构，1例患者SAM与室间隔接触构成单孔LVOT结构，7例患者SAM未与室间隔接触构成单孔流出道结构。与非SAM组相比，SAM组中双孔流出道亚组中LVOT峰值流速更高，LVOT面积更小且高水平涡流面积更大(均P<0.05)。结论基于三维超声灰阶反转技术可以构建准确的SAM患者LVOT的流体模型。在SAM患者中由于二尖瓣和室间隔的接触导致LVOT双孔结构的形成和涡流水平的增加。