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管中窥豹——从定制化气管支架看个性化医疗

管中窥豹——从定制化气管支架看个性化医疗

供稿人:赵峰 贺健康 李涤尘   发布日期:2017-04-19
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2013年10月,美国食品药品监督管理局(U.S. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION, FDA)局长Margaret A. Hamburg发表报告,详细叙述了在个性化医疗时代,美国FDA在其中扮演的重要角色。报告中指出,个性化医疗的进步离不开科学技术的发展,比如,随着3D打印技术的逐步成熟,具有个体特征的医疗器械才得以在临床上获得应用。

2012年2月,密歇根大学与阿克朗儿童医院在一名三个月大的婴儿的气管中,植入了一根可降解支架,避免了其因气管软化造成的窒息性死亡。支架的设计基于婴儿的气管医学影像,支架的加工则由3D打印完成。这是全球第一例定制化的气管支架。

A)患者呼气时的气管医学影像 (B)基于医学影像的支架设计(红色)
C)打印的支架与气管模型(D)支架与气管模型匹配
E)打印的支架植入体内 (F)术后的支气管镜观察
图1 定制化气管外支架

2014年1月,密歇根大学与阿克朗儿童医院再次在一名肺动脉瓣缺失并伴有气管支气管软化的儿童的左右侧支气管中植入了这种定制化的可降解支架。“气管支气管软化是一种困扰了我很久的病症,我见过很多孩子因此失去了生命,” Dr. Glenn Green, 儿童耳鼻喉科专家,两例手术的医生说,“这种定制化的气管支架再次起了作用,这是个医学进步,也给更多的孩子带去了生的希望。”

(A)打印的气管外支架 (B)打印的气管模型及支架
(C、D)术前气管镜观察及气管的CT影像
(E、F)术后气管镜观察及气管的CT影像
图2 大尺寸定制化气管外支架

无独有偶,2016年4月,西安唐都医院联合西安交通大学也为一名气管病变长度达到了6cm的患者植入了类似的定制化可降解气管外支架,病人的生命得以延续。临床医生认为这种3D打印的气管外支架 “精度高、组织相容性高、个体适配性强、手术过程简单而稳定”。

随后,第四军医大学、西京医院以及郑州大学第一附属医院也分别与西安交通大学合作,又完成了3例临床应用。国际小儿腔镜外科学会主席David Van der Zee教授、美国哈佛医学院儿童医院食管与气管中心主任RW. Jennings教授对这些临床试验发表专题评论:“首次报道了3D打印气管外支架在二次气管软化成人患者的应用,展现了可行有效且安全的初期疗效”。

资料来源:

  • Huang, L., et al., Tracheal suspension by using 3-dimensional printed personalized scaffold in a patient with tracheomalacia. Journal of Thoracic Disease, 2016. 8(11): p. 3323-3328.
  • https://www.fda.gov/downloads/ScienceResearch/SpecialTopics/PrecisionMedicine/UCM372421.pdf
  • https://medicine.umich.edu/dept/otolaryngology/3d-airway-printed-splint