CN107837130A - 一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法 - Google Patents

一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法 Download PDF

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CN107837130A CN201711214799.4A CN201711214799A CN107837130A CN 107837130 A CN107837130 A CN 107837130A CN 201711214799 A CN201711214799 A CN 201711214799A CN 107837130 A CN107837130 A CN 107837130A
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Abstract

本发明属于生物医学工程领域，具体涉及一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，包括以下步骤：通过患者的CT图像数据利用3D打印技术1:1复制患者病变主动脉弓；利用主动脉3D模型在透明膜片上标记主动脉弓的血管分支开口、位置和大小；取覆膜主支架，利用标记过的透明薄片盖在覆膜主支架上，并在分支血管对应位置上依次开孔；选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝于各开孔处，即得与该患者完全匹配的个体化覆膜支架。本发明可以达到精准治疗Stanford A型主动脉弓部夹层的目的，实现个性化治疗，节约手术时间、减少术中出血、大大减少术后并发症的发生。

Description

一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支 架的方法
技术领域
本发明属于生物医学工程领域，具体涉及一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法。
背景技术
主动脉夹层(aortic dissection，AD)是少见而严重的心血管急重症，其特点是发病突然，病情进展迅速，急性期病死率高，未经治疗Standford A型主动脉弓部夹层病死率高达80％。由于主动脉解剖形态多变，分支血管众多，疾病本身亦存在复杂性因素，因此治疗上存在诸多困难。
主动脉弓置换是治疗Standford A型主动脉弓部夹层手术的重要组成部分，外科治疗的目的，是用人造的血管替换病变的主动脉弓及其分支血管，从而保证全身血液供应。经典手术是在降主动脉内放置覆膜支架，以四分支人工血管行全主动脉弓置换，人工血管远端与降主动脉近端吻合，各个分支分别与主动脉弓上各个分支血管吻合。传统术式出血多、显露困难、并发症多。深低温停循环的体外循环技术是开展全主动脉弓置换的必要条件，该手术涉及麻醉、CT、超声心动图、手术室、体外循环等学科。一般的三甲医院难以开展，是大型综合医院的标志性手术。手术本身也很复杂，在急性炎症期的主动脉壁上缝合的外科技术要求高，难度远超过心脏移植。
随后出现三分支型主动脉弓覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层的新技术。术中覆膜支架，是一种镍钛记忆金属支架被覆涤纶的人工血管，用于外科治疗主动脉弓部夹层。三分支型主动脉弓覆膜支架由主动脉弓及远端降主动脉覆膜支架血管与三支头臂血管覆膜支架预先缝制为一体并压缩捆绑的人工血管，沿升主动脉纵行切开至无名动脉开口1.5cm处，暴露主动脉弓各分支血管开口。将设计捆绑好的覆膜支架各分支依次放入降主动脉、左锁骨下动脉(LSA)、左颈总动脉(LCCA)、头臂干动脉(BT)血管腔内，并依次释放支架主干及三分支，并检查主干支架血管和三根分支支架血管有无扭曲和打折。在一定程度上简化了主动脉弓部夹层的治疗。由于每例患者的主动脉弓及BT、LCCA、LSA三分支血管解剖关系、大小各存在差异，而该支架正在申请商业化成品，存在三分支支架位置固定，无法适用每一个病例，使得该支架不能完全和BT、LCCA、LSA三分支血管完全匹配，容易出现残余漏、假腔不闭合、支架移位及脱落，导致新的夹层出现，甚至增加手术难度。更是无法应对出现弓部解剖变异的情况。
为了避免上述三分支型主动脉弓覆膜支架手术的相关风险及改进其不足，出现了个体化组合支架技术治疗主动脉弓部夹层。其应用单分支覆膜支架及分支血管内小支架重建主动脉弓部，即个体化组合覆膜支架重建主动脉弓部手术，该技术在术式及指征的选择上相对更灵活，可以应用于几乎所有类型的主动脉弓部夹层患者。但手术需要打开胸腔在探查主动脉及分支血管，切开主动脉后，才能测量分支血管开口的相对位置，小的分支覆膜支架和主覆膜支架的缝合是在主动脉腔内进行，在一定程度上增加了手术时间和难度，使得手术风险增加。
研究表明，人类的主动脉弓分支的变异率为20％左右，变异的常见种类高达九种类型。另外，分支血管内径大小、角度及分支开口位置与性别、年龄、血压等相关联，个体差异大。主动脉弓部夹层的病变极为复杂，夹层累及的范围，及有无破口，破口的位置，对组合支架的选择有重要的指导意义。
本发明的目的，就是借助3D打印技术，给不同主动脉弓部夹层患者在术前量身定制一个个体化覆膜支架，从而将“腔内隔绝”的介入理念引入到全主动脉弓置换手术中。大大简化手术操作，缩短手术时间，减少并发症的发生，利于基层医院推广。
针对上述几种手术方式存在的问题，我们使用3D打印技术辅助设计个体化覆膜支架应用精准治疗Stanford A型主动脉弓部夹层。即使用个体化覆膜支架重建主动脉弓及其弓部分支血管。
发明内容
本发明的目的是解决Standford A型主动脉弓部夹层手术操作困难、手术复杂、耗时长、创伤大、出血多、并发症多、费用高，在基层医院无法推广等问题，提供一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，包括以下步骤：
(1)通过患者的CT图像数据利用3D打印技术1:1复制患者病变主动脉弓；
(2)利用主动脉弓部3D模型在透明膜片上标记主动脉弓的血管分支开口、位置和大小；
(3)取覆膜主支架，利用标记过的透明膜片盖在覆膜主支架上，并在分支血管对应位置上依次开孔，获得开孔的覆膜主支架；
(4)选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝于各开孔处，且保证缝制后分支走向与实际血管走向相同，即得与该患者完全匹配的个体化覆膜支架。
优选地，步骤(1)所述通过患者的CT图像数据利用3D打印技术1:1复制患者病变主动脉弓包括以下步骤：
(11)使用螺旋CT扫描仪获取患者主动脉弓部位扫描数据；
(12)将扫描数据进行主动脉弓部夹层三维重建；
(13)将处理好的主动脉弓部模型数据输入软件进行切片加支撑处理；
(14)将切片加支撑处理后的数据文件导入3D打印机打印。
优选地，步骤(2)所述利用主动脉3D模型在透明膜片上标记主动脉弓的血管分支开口、位置和大小包括以下步骤：
(21)将打印出的主动脉弓部模型去除主动脉弓部血管分支，暴露出分支于主动脉弓开口；
(22)将透明膜片裁剪成合适大小，覆盖于分支开口处，于透明膜片上在对应开口部位做等大的标记；
(23)除去标记部位的透明膜片，得到开口数量、位置和大小同主动脉弓部模型上的开口相匹配的透明膜片。
优选地，所述透明膜片的材质为聚丙烯。
优选地，步骤(3)所述开孔的直径大于透明膜片上孔径的10～20％。
本发明的有益效果在于：
现有的将要商品化三分支型主动脉弓覆膜支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层，由于它不是根据每个病人的1:1 3D打印模型设计的，所以不能满足个体化需求，存在支架和主动脉内壁贴合不佳，导致术后内瘘的出现，远期假腔不闭合，支架移位等问题。由于本病发病比较急，临时从厂家购买合适尺寸的支架非常耗时，有一部分患者在等待过程中，发生夹层破裂，导致死亡。
使用个体化组合支架治疗Stanford A型主动脉弓部夹层，虽然适应范围更加灵活，可根据病变类型，自由组合支架，可轻松应对主动脉弓部分支变异的情况，但由于是在手术中打开胸腔探查主动脉及分支血管后，才能设计各分支支架的相对位置，再进行缝合组合各分支支架，在一定程度上增加了手术时间，使得手术风险增加。由于是在腔内进行操作，对分支支架的缝合存在很大难度。
而本发明借助3D打印技术，打印出1:1的主动脉弓及分支血管模型，精准复制出主动脉弓部的分支血管数量、大小和开口位置，根据不同个体独有的主动脉弓部血管模型设计个体化覆膜支架，经升主动脉切口植入主动脉弓相应位置，可以解决覆膜支架与血管不匹配的问题，更能从容应对主动脉弓部分支变异的情况，缩短手术时间，本手术的耗时平均在4.5小时。而前两种手术方法耗时6-8小时，甚至更久。传统全弓支架加支架“象鼻”手术耗时约10-12小时，更甚者需要延迟关胸。此技术方法综合了商品化成品三分支主动脉弓覆膜支架和个体化覆膜支架的优势，无需游离主动脉弓及各分支血管，术中自升主动脉远端切开，直视下置入个体化主动脉弓覆膜支架，简化了主动脉弓降部及头臂血管的手术操作，主动脉弓部吻合口由多个变为一个，大大缩短深低温停循环时间，减少创伤，减少出血，缩短手术时间，使得各种严重并发症大幅减少，由于不游离弓部及头臂血管，避免了损伤喉返神经，而且对于弓部情况复杂的主动脉夹层更是有独特的优势，比如头臂分支血管变异：四个分支血管全发自主动脉弓，或两个分支血管发自主动脉弓，达到精准化治疗。
附图说明
图1为本发明一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架方法的流程图。
图2为实施例1中个体化三分支覆膜支架的制备示意图。
图3为实施例2中个体化两分支覆膜支架的制备示意图。
图4为实施例3中个体化四分支覆膜支架的制备示意图。
图5为实施例4中个体化三分支覆膜支架的制备示意图。
图中①主动脉3D模型，②去掉分支的主动脉3D模型，③透明膜片，④标记开孔的透明膜片，⑤大的镍钛记忆金属被覆涤纶支架，⑥开孔的主镍钛记忆金属被覆涤纶支架，⑦小的分支镍钛记忆金属被覆涤纶支架，⑧带分支的镍钛记忆金属被覆涤纶支架，⑨主动脉血管，⑩弓部横断上部分，弓部横断上部分内面观。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1
一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架方法的流程如图1所示：
1.模型重建
设备使用Discovery CT 750HD(GE公司，美国)64多层螺旋CT扫描仪。患者取平卧位，屏气，先获得非增强CT序列(0.625mm层厚)，22G静脉留置针穿刺肘静脉，经多层螺旋CT扫描仪自带高压注射器注入碘海醇(欧乃派克，含碘350mg I/mL)100mL，监测药物峰值，到达峰值后延迟6～8s。目标区上起颈根部，下至耻骨联合，扫描数据以DICOM格式导出，并导人Mimics 19.0软件进行主动脉弓部夹层三维重建，提取范围包括整个主动脉部分，模型表面光滑修饰，并以STL格式导出模型。STL模型导人3-matic 11.0软件进行模型表面修饰后，模型外表面加壳厚度2mm，提取出中空的血管厚度2mm的主动脉弓部夹层模型。将处理好的主动脉模型STL数据输入meditoolcreate软件进行切片加支撑处理，生成medtjob2文件，然后将该文件导入光固化成型SLA(stereolithography)3D打印机(盘古2.1)进行模型打印，打印材料选用光固化成型后为软质的液态光敏树脂，完成主动脉弓部夹层模型。
2.模型评估
对3D打印模型评估：(1)对比3D模型与胸腹主动脉CTA三维重建结果的测量值是否一致，整体观察主动脉破口及重要分支位置；(2)了解主动脉弓部形态，确定各分支血管的开口位置；(3)模拟真腔大小，评估选用支架直径(覆膜支架外径较相应动脉直径大10％一15％)；(4)评估支架释放后与主动脉弓和各分支血管贴切程度。
3.个体化三分支覆膜支架的设计
(1)将打印出的大血管模型去除主动脉弓部三血管分支，暴露出三分支于主动脉弓开口。(2)将厚度为0.2mm聚丙烯薄片裁剪成合适大小，覆盖于三分支开口处，于聚丙烯薄片上在对应开口部位做等大的标记，并除去标记部位薄片，得到开口大小和位置同血管模型上的开口相匹配的聚丙烯薄片。(3)将制备好的聚丙烯薄片低温等离子消毒备用。(4)释放开覆膜主支架(北京裕恒佳科技有限公司生产)，将制备好的膜片置于支架近端，贴附于支架外表面，并在支架表面标记出个开口位置，用电灼刀在覆膜支架上依次开孔，开孔直径大于模型三分支开口直径约15％。(5)选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝制与各开孔处，缝制过程中保正三分支走向相同于实际血管走向。(6)将缝制好的三分支个体化覆膜支架重新捆绑备用(图2)。
4.手术步骤
开胸暴露升主动脉及主动脉弓部，无需游离各分支血管，行右腋动脉插管，经上腔静脉、右心房放置上、下腔静脉引流管建立心肺转流。转流降温后阻断升主动脉上段，切开主动脉，经左右冠状动脉开口灌注HTK液至心脏停跳满意。切除病变内膜，清除假腔内血凝块，根据主动脉窦部扩张及主动脉瓣膜情况决定行Bentall术、David术或Wheat术等。降温至18℃，停循环，右腋动脉选择性脑灌注，开放主动脉阻断钳，沿升主动脉纵行切开至无名动脉开口1.5cm处，暴露主动脉弓部各分支血管开口。将设计捆绑好的个体化覆膜支架各分支依次放入降主动脉、LSA、LCCA、BT血管腔内，并依次释放支架主干及三分支，并检查主干支架血管和三根分支支架血管有无扭曲和打折。将约40℃的盐水注入三分支支架内，使其塑型和扩张支撑。以4-0prolene线将三分支支架近端与人工血管或带瓣管道远端或升主动脉吻合，主动脉排气后开放，逐步缓慢复温至37℃，辅助循环后逐步停止心肺转流，缓慢鱼精蛋白中和肝素，拔除上、下腔插管以及腋动脉插管，止血关胸。
实施例2
一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架方法的流程如图1所示：
1.模型重建
设备使用Discovery CT 750HD(GE公司，美国)64多层螺旋CT扫描仪。患者取平卧位，屏气，先获得非增强CT序列(0.625mm层厚)，22G静脉留置针穿刺肘静脉，经多层螺旋CT扫描仪自带高压注射器注入碘海醇(欧乃派克，含碘350mg I/mL)100mL，监测药物峰值，到达峰值后延迟6～8s。目标区上起颈根部，下至耻骨联合，扫描数据以DICOM格式导出，并导人Mimics 19.0软件进行主动脉弓部夹层三维重建，提取范围包括整个主动脉部分，模型表面光滑修饰，并以STL格式导出模型。STL模型导人3-matic 11.0软件进行模型表面修饰后，模型外表面加壳厚度2mm，提取出中空的血管厚度2mm的主动脉弓部夹层模型。将处理好的主动脉模型STL数据输入meditoolcreate软件进行切片加支撑处理，生成medtjob2文件，然后将该文件导入光固化成型SLA(stereolithography)3D打印机(盘古2.1)进行模型打印，打印材料选用光固化成型后为软质的液态光敏树脂，完成主动脉弓部夹层模型。
2.模型评估
对3D打印模型评估：(1)对比3D模型与胸腹主动脉CTA三维重建结果的测量值是否一致，整体观察主动脉破口及重要分支位置；(2)了解主动脉弓形态，确定各分支血管的开口位置；(3)模拟真腔大小，评估选用支架直径(覆膜支架外径较相应动脉直径大10％一15％)；(4)评估支架释放后与主动脉弓和各分支血管贴切程度。
3.个体化两分支覆膜支架的设计
(1)将打印出的大血管模型去除主动脉弓部两血管分支，暴露出两分支于主动脉弓开口。(2)将厚度为0.2mm聚丙烯薄片裁剪成合适大小，覆盖于两分支开口处，于聚丙烯薄片上在对应开口部位做等大的标记，并除去标记部位薄片，得到开口大小和位置同血管模型上的开口相匹配的聚丙烯薄片。(3)将制备好的聚丙烯薄片低温等离子消毒备用。(4)释放开覆膜主支架(北京裕恒佳科技有限公司生产)，将制备好的膜片置于支架近端，贴附于支架外表面，并在支架表面标记出个开口位置，用电灼刀在覆膜支架上依次开孔，开孔直径大于模型两分支开口直径约10％。(5)选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝制于各开孔处，缝制过程中保证两分支走向相同于实际血管走向。(6)将缝制好的两分支个体化覆膜支架重新捆绑备用(图3)。
4.手术步骤
开胸暴露升主动脉及主动脉弓部，无需游离各分支血管，行右腋动脉插管，经上腔静脉、右心房放置上、下腔静脉引流管建立心肺转流。转流降温后阻断升主动脉上段，切开主动脉，经左右冠状动脉开口灌注HTK液至心脏停跳满意。切除病变内膜，清除假腔内血凝块，根据主动脉窦部扩张及主动脉瓣膜情况决定行Bentall术、David术或Wheat术等。降温至18℃，停循环，右腋动脉选择性脑灌注，开放主动脉阻断钳，沿升主动脉纵行切开至无名动脉开口1.5cm处，暴露主动脉弓各分支血管开口。将设计捆绑好的个体化组合支架各分支依次放入降主动脉、LSA、LCCA、BT血管腔内，并依次释放支架主干及两分支，并检查主干支架血管和两根分支支架血管有无扭曲和打折。将约40℃的盐水注入两分支支架内，使其塑型和扩张支撑。以4-0prolene线将两分支支架近端与人工血管或带瓣管道远端或升主动脉吻合，主动脉排气后开放，逐步缓慢复温至37℃，辅助循环后逐步停止心肺转流，缓慢鱼精蛋白中和肝素，拔除上、下腔插管以及腋动脉插管，止血关胸。
实施例3
一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架方法的流程如图1所示：
1.模型重建
设备使用Discovery CT 750HD(GE公司，美国)64多层螺旋CT扫描仪。患者取平卧位，屏气，先获得非增强CT序列(0.625mm层厚)，22G静脉留置针穿刺肘静脉，经多层螺旋CT扫描仪自带高压注射器注入碘海醇(欧乃派克，含碘350mg I/mL)100mL，监测药物峰值，到达峰值后延迟6～8s。目标区上起颈根部，下至耻骨联合，扫描数据以DICOM格式导出，并导人Mimics 19.0软件进行主动脉弓部夹层三维重建，提取范围包括整个主动脉部分，模型表面光滑修饰，并以STL格式导出模型。STL模型导人3-matic 11.0软件进行模型表面修饰后，模型外表面加壳厚度2mm，提取出中空的血管厚度2mm的主动脉弓部夹层模型。将处理好的主动脉模型STL数据输入meditoolcreate软件进行切片加支撑处理，生成medtjob2文件，然后将该文件导入光固化成型SLA(stereolithography)3D打印机(盘古2.1)进行模型打印，打印材料选用光固化成型后为软质的液态光敏树脂，完成主动脉弓部夹层模型。
2.模型评估
对3D打印模型评估：(1)对比3D模型与胸腹主动脉CTA三维重建结果的测量值是否一致，整体观察主动脉破口及重要分支位置；(2)了解主动脉弓形态，确定各分支血管的开口位置；(3)模拟真腔大小，评估选用支架直径(覆膜支架外径较相应动脉直径大10％一15％)；(4)评估支架释放后与主动脉弓和各分支血管贴切程度。
3.个体化四分支覆膜支架的设计
(1)将打印出的大血管模型去除主动脉弓部四血管分支，暴露出四分支于主动脉弓开口。(2)将厚度为0.2mm聚丙烯薄片裁剪成合适大小，覆盖于四分支开口处，于聚丙烯薄片上在对应开口部位做等大的标记，并除去标记部位薄片，得到开口大小和位置同血管模型上的开口相匹配的聚丙烯薄片。(3)将制备好的聚丙烯薄片低温等离子消毒备用。(4)释放开覆膜主支架(北京裕恒佳科技有限公司生产)，将制备好的膜片置于支架近端，贴附于支架外表面，并在支架表面标记出个开口位置，用电灼刀在覆膜支架上依次开孔，开孔直径大于模型四分支开口直径约10％。(5)选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝制于各开孔处，缝制过程中保证四分支走向相同于实际血管走向。(6)将缝制好的四分支个体化覆膜支架管重新捆绑备用(图4)。
4.手术步骤
开胸暴露升主动脉及主动脉弓部，无需游离各分支血管，行右腋动脉插管，经上腔静脉、右心房放置上、下腔静脉引流管建立心肺转流。转流降温后阻断升主动脉上段，切开主动脉，经左右冠状动脉开口灌注HTK液至心脏停跳满意。切除病变内膜，清除假腔内血凝块，根据主动脉窦部扩张及主动脉瓣膜情况决定行Bentall术、David术或Wheat术等。降温至18℃，停循环，右腋动脉选择性脑灌注，开放主动脉阻断钳，沿升主动脉纵行切开至无名动脉开口1.5cm处，暴露主动脉弓各分支血管开口。将设计捆绑好的个体化覆膜支架各分支依次放入降主动脉、LSA、LCCA、BT血管腔内，并依次释放支架主干及四分支，并检查主干支架血管和四根分支支架血管有无扭曲和打折。将约40℃的盐水注入四分支支架内，使其塑型和扩张支撑。以4-0prolene线将四分支支架近端与人工血管或带瓣管道远端或升主动脉吻合，主动脉排气后开放，逐步缓慢复温至37℃，辅助循环后逐步停止心肺转流，缓慢鱼精蛋白中和肝素，拔除上、下腔插管以及腋动脉插管，止血关胸。
实施例4
一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架方法的流程如图1所示：
1.模型重建
设备使用Discovery CT 750HD(GE公司，美国)64多层螺旋CT扫描仪。患者取平卧位，屏气，先获得非增强CT序列(0.625mm层厚)，22G静脉留置针穿刺肘静脉，经多层螺旋CT扫描仪自带高压注射器注入碘海醇(欧乃派克，含碘350mg I/mL)100mL，监测药物峰值，到达峰值后延迟6～8s。目标区上起颈根部，下至耻骨联合，扫描数据以DICOM格式导出，并导人Mimics 19.0软件进行主动脉弓部夹层三维重建，提取范围包括整个主动脉部分，模型表面光滑修饰，并以STL格式导出模型。STL模型导人3-matic 11.0软件进行模型表面修饰后，模型外表面加壳厚度2mm，提取出中空的血管厚度2mm的主动脉弓部夹层模型。将处理好的主动脉模型STL数据输入meditoolcreate软件进行切片加支撑处理，生成medtjob2文件，然后将该文件导入光固化成型SLA(stereolithography)3D打印机(盘古2.1)进行模型打印，打印材料选用光固化成型后为软质的液态光敏树脂，完成主动脉弓部夹层模型。
2.模型评估
对3D打印模型评估：(1)对比3D模型与胸腹主动脉CTA三维重建结果的测量值是否一致，整体观察主动脉破口及重要分支位置；(2)了解主动脉弓形态，确定各分支血管的开口位置；(3)模拟真腔大小，评估选用支架直径(覆膜支架外径较相应动脉直径大10％一15％)；(4)评估支架释放后与主动脉弓和各分支血管贴切程度。
3.个体化三分支覆膜支架的设计
(1)将主动脉模型弓部横断面剖开，经过模型内壁，定位各分支开口及确定开口大小。(2)将厚度为0.2mm聚丙烯薄片裁剪成合适大小，覆盖于三分支开口处，于聚丙烯薄片上在对应开口部位做等大的标记，并除去标记部位薄片，得到开口大小和位置同血管模型上的开口相匹配的聚丙烯薄片。(3)将制备好的聚丙烯薄片低温等离子消毒备用。(4)释放开覆膜主支架(北京裕恒佳科技有限公司生产)，将制备好的膜片置于支架近端，贴附于支架外表面，并在支架表面标记出个开口位置，用电灼刀在覆膜支架上依次开孔，开孔直径大于模型三分支开口直径约15％。(5)选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝制与各开孔处，缝制过程中保正三分支走向相同于实际血管走向。(6)将缝制好的三分支个体化覆膜支架重新捆绑备用(图1)。
4.手术步骤
开胸暴露升主动脉及主动脉弓部，无需游离各分支血管，行右腋动脉插管，经上腔静脉、右心房放置上、下腔静脉引流管建立心肺转流。转流降温后阻断升主动脉上段，切开主动脉，经左右冠状动脉开口灌注HTK液至心脏停跳满意。切除病变内膜，清除假腔内血凝块，根据主动脉窦部扩张及主动脉瓣膜情况决定行Bentall术、David术或Wheat术等。降温至18℃，停循环，右腋动脉选择性脑灌注，开放主动脉阻断钳，沿升主动脉纵行切开至无名动脉开口1.5cm处，暴露主动脉弓各分支血管开口。将设计捆绑好的个体化覆膜支架各分支依次放入降主动脉、LSA、LCCA、BT血管腔内，并依次释放支架主干及三分支，并检查主干支架血管和三根分支支架血管有无扭曲和打折。将约40℃的盐水注入三分支支架内，使其塑型和扩张支撑。以4-0prolene线将三分支支架近端与人工血管或带瓣管道远端或升主动脉吻合，主动脉排气后开放，逐步缓慢复温至37℃，辅助循环后逐步停止心肺转流，缓慢鱼精蛋白中和肝素，拔除上、下腔插管以及腋动脉插管，止血关胸。
对比例采用全弓置换+象鼻支架置人术治疗
经右腋动脉放置灌注管和经右心房放置上、下腔静脉引流管建立体外循环。转机并降温至32℃以下，阻断升主动脉，切开升主动脉后经左、右冠状动脉开口灌注25℃高钾含血心脏停搏液，每30分钟灌注1次。继续降温，同时行升主动脉置换、Bentall术或David术。鼻咽温度降至18℃，停循环，依次阻断无名动脉、左颈总动脉和左锁骨下动脉，以10ml·kg﹣1·min﹣1行脑部选择性灌注，头保持低位并加用冰袋。切开主动脉弓，在左锁骨下动脉开口以远横断主动脉。在降主动脉内释放覆膜支架(上海微创医疗器械公司生产)。用四分支人工血管(法国Intervascular公司生产)与降主动脉行端端吻合。吻合结束后，将动脉灌注管与四分支人工血管的灌注分支相连，阻断人工血管灌注分支的近心端，恢复下半身灌注。吻合左颈总动脉后将其开放，恢复脑灌注。吻合左锁骨下动脉，将其开放，同时开始复温。然后将四分支人工血管近心端与升主动脉吻合。开放升主动脉，心脏自动复跳或电击复跳。按常规继续复温、辅助循环、停机、止血和关胸。
将实施例1～3(3D技术辅助组)和对比例(全弓置换组)统计分析跟踪调查，表1为术前两组患者的一般资料比较，表2为术后结果。
表1两组Stanford A型主动脉弓部夹层患者的一般资料比较
注：-为无数据；计量资料用表示；a计量资料为t值，计数资料为x2值。
表2两组Stanford A型主动脉弓部夹层患者术中及术后情况比较
注：-为无数据
两组患者均获得手术成功，无一例死亡。两组患者住院期间术中及术后情况的比较见表2。其中全弓置换组行Bentall术5例，Wheat术2例，升主动脉置换+主动脉瓣成形术5例；3D技术辅助组行Bentall术7例，Wheat术3例，升主动脉置换+主动脉瓣成形术2例。全弓置换组出现术后短暂、轻度精神症状2例，经甘露醇脱水、脑细胞营养等对症治疗后分别于第5天和第6天恢复正常；苏醒延迟1例，患者于术后第2天晚上清醒，无肢体活动障碍；因术后止血困难延迟关胸4例；声音嘶哑l例。3D技术辅助设计组全部一次关胸，术后未出现脑部并发症。无声音嘶哑者。两组支架贴壁满意率、支架部位真腔恢复率以及支架部位假腔消失或血栓填充率均为100％。
对比例组随访13～48月，术后1个月复查主动脉CTA及超声心动图示无动脉瘤复发，无与人工血管相关的并发症，l例声音嘶哑者未恢复，余患者均无特殊不适主诉。实施例组随访9～21个月，两组病人恢复良好，降主动脉内支架扩张满意，实施例组病人术后1个月复查主动脉CTA及超声心动图示主动脉弓部及头臂动脉内支架扩张贴壁满意，未发生明显内瘘及支架内血流流速变异，分支血管内支架通畅率100％，相应部位假腔消失或血栓填充。无与支架覆膜血管相关的并发症。未见主动脉瓣膜病变加重及主动脉缩窄；所有患者无人工血管闭塞和感染。
本发明经过临床应用取得了较满意的近中期效果，其优点有：①获得个体化覆膜支架时间短，从获得患者主动脉CTA数据，到打印出1:1的3D模型，所需时间短，3-4小时即可完成，缝合个体化覆膜支架约20分钟。缝合过程在病人手术麻醉准备阶段即可完成，不占用手术时间。②所制得的覆膜支架更接近主动脉弓的及其分支生理结构，使用印迹法可精准获得头臂血管在主动脉弓的开口位置，可准确在主支架上进行开窗，依据头臂血管实际走向，缝合分支支架，使得覆膜支架更贴合血管壁。③手术操作简单化，术前通过对大血管3D模型的分析，掌握病变情况，可提前做好手术规划，无需游离弓部及头臂血管，个体化覆膜支架释放后使吻合变得相对容易，将支架延伸至弓近端与升主动脉吻合，远较深在的弓降部容易操作，弓部只有一个切口，便于止血。④手术时间短，吻合口减少，游离组织少，出血少，止血时间减少，大大缩短手术操作时间。总体缩短手术时间。⑤术后出血少、输血少，由于吻合口减少，体外循环时间缩短，对血液成分破坏减少，对凝血功能影响减小，手术总体时间短，有利于止血，使得出血量大大减少，减少输血相关肺损伤的发生。⑥减少了体外循环影响，减少了手术及体外循环手术时间，最大程度地减少了出血的可能，此改良术式减少了弓部三个吻合口，并且使显露困难的弓远端吻合口移至弓近端而便于操作和止血，如此可缩短深低温停循环时间，最大程度地减少此类手术出血的机会。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过患者的CT图像数据利用3D打印技术1:1复制患者病变主动脉弓；
（2）利用主动脉3D模型在透明膜片上标记主动脉弓的血管分支开口、位置和大小；
（3）取覆膜主支架，利用标记过的透明膜片盖在覆膜主支架上，并在分支血管对应位置上依次开孔，获得开孔的覆膜主支架；
（4）选取直径与支架开孔直径相匹配的小覆膜支架，分别缝于各开孔处，且保证缝制后分支走向与实际血管走向相同，即得与该患者完全匹配的个体化覆膜支架。
2.根据权利要求1所述的一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，其特征在于，步骤（1）所述通过患者的CT图像数据利用3D打印技术1:1复制患者病变主动脉弓包括以下步骤：
（11）使用螺旋CT扫描仪获取患者主动脉弓部位扫描数据；
（12）将扫描数据进行主动脉弓部三维重建；
（13）将处理好的主动脉弓部模型数据输入软件进行切片加支撑处理；
（14）将切片加支撑处理后的数据文件导入3D打印机打印。
3.根据权利要求1所述的一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，其特征在于，步骤（2）所述利用主动脉3D模型在透明膜片上标记主动脉弓的血管分支开口、位置和大小包括以下步骤：
（21）将打印出的主动脉弓部模型去除主动脉弓部血管分支，暴露出分支于主动脉弓开口；
（22）将透明膜片裁剪成合适大小，覆盖于分支开口处，于透明膜片上在对应开口部位做等大的标记；
（23）除去标记部位的透明膜片，得到开口数量、位置和大小同主动脉弓部模型上的开口相匹配的透明膜片。
4.根据权利要求1或3所述的一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，其特征在于：所述透明膜片的材质为聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的一种快速制备用于治疗主动脉弓部夹层的术中个体化覆膜支架的方法，其特征在于，步骤（3）所述开孔的直径大于透明膜片上孔径的10~20%。
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