應(yīng)用3D打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療支氣管胸膜瘺

肖澤林 高健齊 劉家杰 曾定科

510095 廣州市胸科醫(yī)院胸外科，廣東廣州

支氣管胸膜瘺(BPF)是指支氣管與胸膜腔形成的異常通道，是肺切除術(shù)后少見且嚴重的并發(fā)癥[1-2]。BPF的主要臨床表現(xiàn)有頻發(fā)性咳嗽、發(fā)熱及咳膿性痰等，其病情復(fù)雜、治療困難、病死率高。外科手術(shù)是BPF 的首選治療手段，但部分患者因身體狀況較差，對其往往無法耐受，則可考慮經(jīng)支氣管鏡置入封堵器進行瘺口封堵[3]。房間隔封堵器是由鎳鈦形狀記憶合金編制而成，具有良好的生物相容性，同時結(jié)構(gòu)中的聚酯纖維膜能隔絕液體及氣體，其對BPF的短期治療效果顯著[4]。房間隔封堵器是用于先天性心臟病介入治療的植入物，但由于心臟與氣道的環(huán)境存在差異，易發(fā)生房間隔封堵器與瘺口并不完全匹配的問題，影響患者療效。本研究采用3D 打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療BPF患者，現(xiàn)報告如下。

資料與方法

選取2018年1月-2020年12月廣州市胸科醫(yī)院診治的60 例BPF 患者。采用簡單隨機分組法分為兩組，各30 例。對照組男17 例，女13 例；年齡41～78 歲，平均(60.44±6.17)歲；體重指數(shù)19～25 kg/m2，平均(21.01±1.45)kg/m2。觀察組男18 例，女12 例；年齡43～79歲，平均(60.67±5.81)歲；體重指數(shù)19～25 kg/m2，平均(21.19±1.68)kg/m2。兩組患者基本資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①行外科手術(shù)后發(fā)生BPF；②一般條件較差，無法耐受全身麻醉進行外科手術(shù)；③常規(guī)呼吸介入治療無明顯效果；④患者或家屬知情同意。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并凝血功能異常的患者；②合并氣道狹窄無法同時通過支氣管鏡和鞘管的患者；③合并瘺口周圍存在感染的患者；④合并妊娠期或哺乳期女性；⑤合并瘺口與大血管間隔過近的患者；⑥合并精神系統(tǒng)疾病患者。

方法：對照組采用房間隔封堵器治療，患者取臥位，局麻或全麻后，插入電子支氣管鏡，確認瘺口的大小、位置及與周圍組織的關(guān)系等。將導(dǎo)絲經(jīng)支氣管鏡工作通道穿過瘺口，沿導(dǎo)絲置入鞘管再抽出導(dǎo)絲，再將裝有封堵器的釋放器沿鞘管緩慢推送至鞘管端頭時，先將封堵器的遠盤緩慢釋放，并將封堵器回拉并緊貼瘺口，接著將封堵器的近盤釋放，回撤鞘管。觀察組采用3D 打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療，使用胸部高分辨CT 對患者的病灶區(qū)域進行增強掃描，根據(jù)掃描結(jié)果重建病灶區(qū)域的三維數(shù)據(jù)模型，再通過電腦模型利用3D 打印技術(shù)個性化定制支氣管封堵器，支氣管封堵器植入步驟同對照組。

應(yīng)用3D 打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療支氣管胸膜瘺1例患者流程圖，見圖1～圖11。

圖1 患者CT報告

圖2 患者的胸部高分辨CT影像圖片

圖3 患者的胸部高分辨CT影像圖片

圖4 患者的胸部高分辨CT影像圖片

圖5 通過CT獲取患者的三維數(shù)據(jù)

圖6 根據(jù)三維數(shù)據(jù)3D打印模型

圖7 定制支氣管封堵器

圖8 左下肺切除術(shù)后出現(xiàn)支氣管殘端瘺(氣管鏡下箭頭所指)

圖9 放置封堵器過程

圖10 放置好封堵器氣管鏡下1個月瘺口閉合

圖11 放置好封堵器氣管鏡下2個月瘺口完全愈合

根據(jù)患者胸部高分辨CT增強掃描結(jié)果重建患者的病灶區(qū)域(氣管、支氣管及支氣管瘺口結(jié)構(gòu))，并由電腦模型通過3D打印技術(shù)一次成型模型，并該模型提示左下肺支氣管殘端形態(tài)及大小個體定制支氣管封堵器。

觀察指標(biāo)：①比較兩組患者的封堵3 個月后的臨床療效。評估標(biāo)準(zhǔn)：a.完全緩解(CR)：瘺口完全愈合，咳嗽、發(fā)熱等臨床癥狀基本消失；b.臨床完全緩解(CCR)：瘺口未完全愈合，但被封堵器完全封堵，咳嗽、發(fā)熱等臨床癥狀基本消失；c.部分緩解(PR)：瘺口未閉合，被封堵器部分封堵，咳嗽、發(fā)熱等臨床癥狀顯著改善；d.無變化(NR)：瘺口未閉合，未被封堵器封堵，咳嗽、發(fā)熱等臨床癥狀無改善。總有效率=(CR+CCR+PR)/總例數(shù)×100%[5]。②比較兩組患者的手術(shù)操作時間。分別于治療1周后抽取兩組患者的空腹靜脈血3 mL，采用酶聯(lián)免疫吸附法測量降鈣素原(PCT)、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平。③隨訪觀察：隨訪自出院之日起開始，以門診復(fù)查方式隨訪，出院后每3個月復(fù)查1次，總共隨訪18個月，觀察患者出現(xiàn)封堵器移位、氣道狹窄、呼吸衰竭、感染等不良事件的例數(shù)。

統(tǒng)計學(xué)方法：采用SPSS 21.0 統(tǒng)計學(xué)分析系統(tǒng)展開數(shù)據(jù)處理；計數(shù)資料用[n(%)]表示，采用χ2檢驗；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

兩組患者臨床療效比較：觀察組治療總有效率高于對照組，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者的臨床療效比較[n(%)]

兩組患者的手術(shù)操作時間和血液感染指標(biāo)比較：觀察組的手術(shù)操作時間短于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；兩組治療1 周后血液感染水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

表2 兩組患者的手術(shù)操作時間和血液感染指標(biāo)比較(±s)

表2 兩組患者的手術(shù)操作時間和血液感染指標(biāo)比較(±s)

組別 n 手術(shù)操作時間 PCT hs-CRP(min) (mg/dL) (ng/mL)觀察組 30 101.22±17.01 9.44±1.35 1.01±0.24對照組 30 128.73±20.48 9.56±1.42 1.05±0.26 t 5.660 0.335 0.619 P＜0.001 0.739 0.538

兩組患者的不良事件總發(fā)生率比較：觀察組的不良事件總發(fā)生率低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表3。

表3 兩組患者的不良事件總發(fā)生率比較[n(%)]

討 論

3D 打印成像技術(shù)是一種新型制造技術(shù)，具有個性化、精準(zhǔn)化與遠程化等優(yōu)點，能清晰地顯示出組織器官的內(nèi)部構(gòu)造，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面具有一定優(yōu)勢。本研究對比了房間隔封堵器與應(yīng)用3D打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療BPF患者的臨床療效、手術(shù)操作時間、血液感染指標(biāo)與不良事件總發(fā)生率。

本研究結(jié)果顯示，兩組臨床療效無顯著差異，提示應(yīng)用3D 打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療與應(yīng)用房間隔封堵器治療均有良好的短期療效。同時，觀察組的手術(shù)操作時間短于對照組，且兩種治療1 周后的PCT、hs-CRP 水平無顯著差異，提示應(yīng)用3D 打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療可明顯縮短手術(shù)時間。

綜上所述，應(yīng)用3D 打印成像技術(shù)個體定制支氣管封堵器治療BPF患者的臨床療效顯著，可顯著縮短手術(shù)操作時間，降低不良事件發(fā)生率。