3D打印心脏支架，可以随着身体一起生长

心脏支架不仅仅是老年人需要植入，很多先天性心脏病的年幼儿童也可以从支架和导管的植入中显著获益，但是孩子们会逐渐长大，心血管系统也会相对应的生长，那么成长过程中，心脏支架该何去何从呢？

来自荷兰艾恩德霍芬理工大学（ Eindhoven University of Technology）的研究人员开发了一款可以随着儿童的成长而自我调节的心脏支架，避免了在成长过程中需要二次手术更换植入物的需要。研究发表在了杂志《3D Printing and Additive Manufacturing》上。

这款支架首先通过计算机模型进行设计，借助了镍钛支架的模型，然后模拟了共聚物3D打印支架的形状，通过3D打印的形式制作了支架的原型。支架模型具有弹性网状结构，研究人员的想法是，支架可以在到达植入位置后自我扩张，类似手术后的缝合线，最终可以被生物体降解。

世界范围内，每年会有280,000人需要进行心脏瓣膜手术，到2050年，心脏瓣膜的需求有望达到3倍。目前所使用的生物假体和机械瓣膜虽然能够满足拯救生命的需要，但是，对于很多儿科的患者而言，它们匹配生长发育的能力还有所欠缺。除此之外，对于儿科患者而言，这种侵入性的植入设备应该以最大限度的温和方式植入，比如微创，才能有利于在临床中的实际应用；另外，为了满足临床的需要，这种设备还应该能够快速、简单的规模化生产，3D打印无疑是个不错的选择。

目前的金属支架会永久留存体内、不具有生长功能，且长期使用后容易产生一些并发症。微创心脏瓣膜手术所需的支架应满足足够的径向力，以使得支架在部署后能够保持所在的位置，并且具有有限的变形性质，以确保瓣膜在完全整合到生物体之前能够有效的运转。支架是瓣膜移植的关键，起到了递送瓣膜以及在植入后对假体提供持续的支撑功能，对于儿科患者来说，这是一种非常好的替代疗法。基于对支架的功能要求，研究人员还进行了相关的物理测试来评估其能力，包括挤压和按压等试验来评估支架的机械性能。

采用了时下非常优良的可生物吸收的聚合材料作为3D打印支架的主体进行研究基于了多方面的考量。这类材料不但在体内不会有副作用，同时还有一些金属材料难以比拟的优点，例如，不易产生血栓，以及在植入手术过程中，不会对核磁共振成像产生干扰，提高手术的安全性。

在瓣膜完全整合到生物体之前，支架应起到足够的支撑和定位作用。这款设计尚且需要更加完善的评价，例如，材料在体内的降解情况，不但包含水解对聚合物稳定性的影响，此外，细胞组分及心脏的循环机械符合也会影响支架的降解速度。下一步，研究人员将会进一步对支架原型进行深入的研究和评价。

参考资料

[1] Computationally Designed 3D PrintedSelf-Expandable Polymer Stents with Biodegradation Capacity for MinimallyInvasive Heart Valve Implantation: A Proof-of-Concept Study

[2] 3D Printed Pediatric Stents That GrowWith Patient’s Vessels

来源：康健新视野（微信号 HealthHorizon）