吴 励，韦亚宁，曾岸轲，董雅倩，张怡蒂，杨 凯

(1.上海健康医学院医学影像学院，上海 201318；
2.遵义医科大学第五附属医院影像科，广东 珠海 519000；
3.上海交通大学第六附属医院放射介入科，上海 200233)

CT血管造影(CT angiography，CTA)是评估Stanford B型主动脉夹层(type B aortic dissection，TBAD)的首选影像学方法。以胸主动脉腔内修复术(thoracic endovascular aortic repair，TEVAR)治疗TBAD时，术前CTA数据的准确性对于成功与否至关重要[1]。主动脉贯穿胸部及腹部，TEVAR术前CTA扫描范围应从胸廓入口至耻骨联合水平，上至主动脉弓上三分支，下至双侧股动脉[1]，常规扫描需要提前规划扫描方案，防止因扫描范围不足而造成评估误差。相比显示于传统CT工作站二维屏幕的三维重建图像，3D打印技术可提供更为直观的模型，将病变部位解剖学改变具象化，模拟植入支架后其与邻近结构的关系[2]，但目前仅用于打印主动脉局部病变模型[3-5]。本研究尝试设计及打印3D TBAD模型，以满足不同临床需求，提高3D打印技术的实用价值。

1.1 研究对象 纳入2021年6月—12月遵义医科大学第五附属医院8例TBAD患者，男6例、女2例，年龄43～79岁、中位年龄54.5岁，均接受完整CTA扫描。本研究经院医学伦理委员会批准(编号：2021SXG005)。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom Definition AS 64排/联影uCT780 128排CT仪，经外周静脉导管以4 ml/s流率注射80～90 ml优维显，延迟10 s后以主动脉弓120 HU触发扫描，采集主动脉弓上三分支至双侧股动脉CTA图像；
扫描参数：管电压120 kVp，自动调节管电流，准直80 mm，重建层厚1 mm(图1)。

图1 患者男，44岁，TBAD A.胸部轴位平扫CT图；
B.CTA图示降主动脉撕裂口延续至右侧髂外动脉(箭示撕裂的内膜)；
C.重建3D CTA图

1.3 3D打印 将DICOM数据导入Medraw软件[影为医疗科技(上海)有限公司]进行处理，调整窗宽和窗位至清晰显示二维视图区域内的血管。由具有10年以上工作经验的放射科医师与工程师各1名采用手绘和擦除工具根据CT图像逐层绘制动脉区域，由前者负责识别组织结构，后者负责保证图像分割融合效果，用时约10 min，得到标准镶嵌语言(standard tessellation language，STL)格式文件后输出模型(图2)，并附加支撑结构(图3)。将STL模型导入Magics软件，将加入支撑结构的文件格式转换为打印机可识别的mproject格式，发送至3D打印机(Lite600及DLP SprintRay Pro)进行打印。根据临床需求设计由3种不同材料构成的3D模型，即采用树脂DSM128材料的实体模型、采用树脂DSM10122材料的空腔模型及由树脂DSM128及柔性树脂SP-RF共同构成的拼接模型。记录打印时间，对打印出的模型进行风干定型处理，而后去除支撑物并打磨光滑。

图2 3D打印图像处理 A.分割主动脉弓分支图像；
B.3D分割主动脉图像

图3 附加支撑结构的主动脉STL文件图

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，采用单因素方差分析比较3种模型打印时间差异。P<0.05为差异有统计学意义。

打印实体模型(图4A、4B)效果稳定、上色便捷，上色后易于鉴别真腔与假腔；
模型自重约550 g，打印平均用时(9.0±2.9)h。打印空腔模型有2种方法：①模糊整体打印，采用垂直放置打印时，腔内支撑物少使打印过程稳定性较差，可因变形而打印失败；
采用平铺方式打印可提高打印过程的稳定性，但需于腔内放置较多支撑材料，因后续无法进行腔内处理而致树脂残留，使管壁较模糊，透明度一般(图4C、4D)；
②透明分段打印，无须内部支撑，且可对血管壁进行处理，模型整体透明度高，但分段黏合处留有衔接痕迹(图4E、4F)；
打印以上2种模型平均用时均为(36.0±2.8)h。拼接模型中的血管主干由树脂材料、远端由柔性树脂材料构成，需要加以拼接；
打印柔性部分内部时需要放置支撑结构，且后续无法去除(图4G、4H)，打印平均用时(72.0±2.6)h。

图4 3D打印各种模型 A、B.实体模型(TL：真腔；
FL：假腔)；
C、D.整体模型的空腔较为模糊(箭示腔内残留树脂)；
E、F.透明分段空腔模型(箭示分段黏合处)；
G、H.拼接模型(箭示柔性材料内支撑物)

3种模型打印时间总体差异有统计学意义(F=522.73，P<0.01)，两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。

2014年，欧洲心脏病学会主动脉疾病诊断和治疗指南[6]推荐TBAD分期如下：发病时间<14天为急性期，14～90天为亚急性期，>90天为慢性期；
对急性复杂型或病情恶化的急性高危型TBAD需急诊予以积极治疗，而对其他类型TBAD的干预时间窗均较长[7]。本组打印3D模型用时9 h至3天，就时间窗而言，可满足TEVAR治疗TBAD亚急性期及慢性期患者术前评估需要。

3种模型所用材料及目的均有所不同，各有其优缺点，打印时间差异较大。实体模型打印技术成熟、稳定，耗时短，上色后模型真、假腔一目了然，且价格最低；
但其自重较重，且无法观察内膜片情况。空腔模型能解决这一问题，但仍为硬性材料打印，不符合主动脉具有弹性的特点，且打印时间有所延长。主动脉夹层病变结构复杂，血管壁较薄，且模型较大，几乎无法采用单一柔性材料直接进行打印，而通过打印模具注模也十分困难。本研究尝试利用拼接模型解决血管弹性问题，可根据临床需求选择拼接位置，但制作模型所需时间更长，且以柔性材料制作血管的血流动力学参数与真实血管是否一致尚需进一步观察。除用于规划手术外，柔性材料拼接打印模型还具有用于训练低年资医师的潜力。

总之，本研究将整体化打印3D模型用于TBAD，通过多模式打印3D模型，为TBAD手术规划及手术训练提供更多可能性。但3D打印模型的血管直径可能与术前CTA测值存在±1 mm误差[8]，未来应规范化操作流程，在加快打印速度的同时提高精度，并降低成本。

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