首次将3D打印的术前技术用于四名患有先天性心脏病（CHD）的儿童，这为未来的发展提供了希望。这个想法是由阿根廷布宜诺斯艾利斯Garrahan医院的儿科心血管外科医师Ignacio Berra提出的，他与患者的3D打印主动脉瓣以及他自己创造的3D打印设备一起工作，在修复主动脉瓣之前进行测试手术。正在开发3D打印医学模型，以协助专业人士在全世界范围内为复杂的手术做准备。到目前为止，自从医生开始操纵模型以来，它们就非常成功，就像他们在实际手术中所做的一样。使用医学成像以当今可用的任何不同材料来重新创建患者的解剖模型，就可以得出准确和定制的模型。看完儿童心脏的2D格式图像后，进行手术与实际掌握精确的复制品并不相同。

Berra已经尝试在他工作的医院进行手术前计划了几年，而就在上个月，他终于能够做到这一点，这在一定程度上要归功于他的3D打印初创公司LEW，它开发了四个主动脉瓣重建模型免费。在公立医院没有与之相关的研究机构的国家，这是一大进步。

加拉罕医院的Ignacio Berra 医师

Berra 平均每个星期要为15个孩子治疗，该国三分之一的复杂儿童心脏病在加拉罕医院得到解决；来自玻利维亚，智利，乌拉圭，巴拉圭乃至巴西南部城市的孩子也前往那里进行外科手术。Berra自2006年以来一直在Garrahan医院工作，他四年前在波士顿儿童医院和哈佛医学院的其他研究人员一起学习。当他返回时，他渴望将3D打印用于医疗设备，因此开始为患有严重主动脉瓣关闭不全的儿童开发主动脉和肺动脉瓣的术前模型，以及将他的3D打印的术中测试设备用于主动脉瓣修复（是他在波士顿期间开发的）。

这个想法-也可以在成人中实施-每年将使50名主动脉瓣衰竭的儿童受益。根据专家的说法，如果主动脉瓣不能正常工作，它会干扰血液流动并迫使心脏更加努力地将血液输送到身体的其他部位，这会导致呼吸困难，疲劳，胸痛，失去知觉心律失常，并可能导致心脏病发作而猝死。此外，Berra 表示，在儿童中进行心脏手术要比成人复杂得多，因为解剖结构并不总是相同的。实际上，他说主动脉的解剖结构发生了很大变化。因此，这就是为什么他坚持在手术前通过完全定制的3D打印主动脉瓣模型训练来进行准备的原因。

“为了全面了解手术过程中遇到的情况，我必须首先使用Matlab从CT扫描中打印出四个孩子的主动脉的每个副本。模型制作完成后，我缝上了一个心包瓣膜，从而可以实际模拟孩子的瓣膜。最终，我使用3D设计的设备评估主动脉瓣的修复情况，然后用一种解决方案对模型加压，以模拟患者所承受的舒张压，并使用内窥镜评估瓣膜并测试其是否关闭良好，能够承受手术后的血流。在实验室测试完成后，我进行了实际的手术。” Berra解释说。

 3D打印的主动脉瓣模型，没有心包（左）和缝合的心包（右），用于在手术前进行测试（一段时间后，心包变干）

     
 主动脉瓣的软件建模

Berra目前正在与利兹教学医院先天性心脏外科负责人Carin van Doorn进行会谈，该医院是英国NHS Trust（英国最大的NHS专业服务的最大提供商）的一部分，希望共同合作重建瓣膜适用于患有阻塞英格兰右心室流出道疾病的儿童。Berra目希望先使用3D软件重建瓣膜，然后再转移到手术室（OR），在那儿他希望用患者自己的心包制成的假体可以使用更长的时间（就像阿根廷发生的情况一样）。这显着减少了患者再次进入手术室的概率。

Berra是该国第一位从事3D打印的医学专家，并鼓励其他人效法他的领导。但这并不容易。该国不属于发达国家。由于财政资源有限，学习水平低，穷人（占人口的36％）的机会有限，要赶上全球其他地区可能要花费数十年的时间。

在Stratasys上打印后的主动脉瓣模型

Berra的公司LEW生产术前模型，供他在医院个人使用，以及为对在其工作中采用3D打印技术感到好奇的医生。他使用Stratasys自己的树脂在该公司的Stratasys Objet30 Prime上制造，每种型号的价格都在200美元左右，并且尚未向其他医生和医院收费。