PEARS,「個性化的外部主動脈根支持」,醫學和3D技術的奇蹟..

2021-12-09 孫立忠心臟大血管團隊

英國工程師Tal Golesworthy30年前被診斷為Marfan syndrome(馬凡症候群,一種遺傳性結締組織疾病),這是一種常染色體顯性遺傳病,患者通常有著明顯不同於常人的身體特徵,一般表現為四肢、手指、腳趾細長不勻稱,身高明顯超出普通人,更為嚴重的是馬凡症候群的患者經常伴有心血管系統異常,特別是會合併有心臟瓣膜和主動脈壁的異常,除此以外,該病同時可能影響其他器官,包括肺、眼、骨骼、肌肉等。

30多年來,馬凡症候群一直伴隨著英國工程師TalGolesworthy,持續多年的複查提示他的主動脈直徑在不斷的增粗,2000年時,醫生告訴Golesworthy,是時候採取手術治療的方式了。


醫生告訴Golesworthy他主動脈擴張的部分需要更換為帶有金屬瓣膜的人工血管。而手術後,Golesworthy將不得不終生服用抗凝藥來預防金屬瓣膜上的血栓生成,但這同時會讓他面臨易出血的高危險。面對這個艱巨的命題,Golesworthy拒絕了醫生的手術建議,選擇回家去思考其他解決方案。作為一個沒有醫療經驗的程師,他堅定地認為一定有更好的解決辦法。

也許是多年工程師的經驗,Golesworthy真的提出了一個解決方案——他認為人體主動脈的結構應該類似於一個用於灌溉花園的軟橡膠管,當這個橡膠軟管膨脹時,他可以通過在外部包裹一些絕緣膠帶,以防止它進一步擴大。將這樣的經驗帶入他自己身體的情況,Golesworthy想知道外科醫生能不能依靠包裹他的主動脈,以防止它的過度擴張。

他說服了兩個醫生,歷時5年,開發出了一個「袖套」來完成保護擴張主動脈的工作。2005年,在得到Golesworthy的胸部大血管CT掃描片之後,醫生利用3D印表機成功列印出了Golesworthy心臟區域的3D模型。使用這個列印出來的3D主動脈模型,醫生為Glesworthy創建一個完美的大小合適的可以真正用於醫療的「袖套」。並由外科醫生將袖套包裹到他的主動脈外部,從而避免了創傷過大的根治性外科手術。

Golesworthy最初提出了3D列印和醫療「袖套」結合的想法成功挽救了自己的生命,這個案例的成功促使相關領域的工程師和一些外科醫生決定嘗試擴大應用範圍。在接下來的幾年中,該技術(目前稱為PEARS,意指 「個性化的外部主動脈根支持」)已經用於超過70個患者,其中有很多案例都獲得了成功。 2011年,英國NICE研究所(UK’s National Institutefor Health and Care Excellence)肯定了PEARS技術的可行性,並對PEARS技術在臨床的進一步開展給予了充分支持。

與其他傳統的治療方案相比,PEARS技術有著明確優點和缺點,但無論PEARS技術最終能走向何方, Golesworthy令人難以置信的故事和他努力改變遊戲規則的想法表明,具有創造性思維的任何人都可以為困難的問題提出革命性的解決方案。Golesworthy的案例讓3D列印幫助外科醫生創建出了適合Golesworthy和其他馬凡症候群患者的新興醫療設備,並且毫無疑問將進一步用於無數的未來醫療創新。

現代的醫療,絕不僅僅是局限於醫生之手的孤立學科,與其它學科尤其是工學結合之勢也必如歷史前進的滾滾巨輪一般不可阻擋。


本文中所提到的PEARS技術目前尚處於試驗階段,並且只在英國有使用,接收其治療的患者也只有很少的數量,並沒有大規模的臨床試驗證明這項技術安全性及可行性,PEARS技術的長期療效也並沒有得到證實。因此如果有關注我們公眾號的此類疾病患者需要了解自己病情,還是應該去正規的醫院就診,以避免接收虛假錯誤的醫療信息,延誤病情。

本文作者所在的北京安貞醫院心外5病房是目前國內乃至亞洲最大的主動脈外科疾病診療中心,中心主任孫立忠教授是國內現代主動脈外科的創立者,其首創的孫氏手術也是目前國內以及國際上使用最為廣泛的A型主動脈夾層的根治性手術方式。此外對於病情危重需要急診手術的患者,安貞醫院也有全年365天、24小時開放的急診的綠色通道。


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