3D打印即快速成型技術(shù)的一種，出現(xiàn)于上世紀(jì)90年代中期。它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)?？蛇\用于醫(yī)療、建筑、服裝藝術(shù)、工業(yè)、文物修復(fù)、人像定制等領(lǐng)域。醫(yī)用3D技術(shù)就是將二維醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成三維立體的影像，通過重建患者受損部位個體化信息，再將 信息傳入電腦進(jìn)行處理，隨后連接到專用3D打印機上，1：1地將患者的受損部位“打印”成仿真模型，并在此基礎(chǔ)上制定手術(shù)方案。在臨床中可進(jìn)行病情判定、 術(shù)前設(shè)計、模擬操作、假體選擇、標(biāo)本對比，使手術(shù)更加精準(zhǔn)，并有效節(jié)省了術(shù)中時間，降低了手術(shù)風(fēng)險，也能更直觀的進(jìn)行醫(yī)患溝通和輔助教學(xué)，等等。

3D打印心臟——難道3D打印技術(shù)已經(jīng)能打出一個真的活體心臟直接“裝”到人體內(nèi)了嗎？未來這項技術(shù)并不是不可能實現(xiàn)，只是要真正打印出一個跳動的活體心臟并將其連接到血管系統(tǒng)，并且確保有足夠的血液讓其存活，還是現(xiàn)階段技術(shù)突破的難點，需要走很長一段路。經(jīng)常聽到的已經(jīng)運用到臨床手術(shù)的“3D打印心臟”，目前大部分還僅限于通過3D打印技術(shù)復(fù)制患兒的心臟。雖然不是一顆“真心”，但卻可以讓醫(yī)生在術(shù)前對患兒心臟解剖結(jié)構(gòu)有一個直觀的了解，設(shè)計出更精準(zhǔn)安全的手術(shù)方案，解救更多的患者。

現(xiàn)階段各國3D打印技術(shù)在心臟外科的應(yīng)用，均屬于起步階段。TAVI與常規(guī)開胸手術(shù)有很大的區(qū)別，醫(yī)生在手術(shù)中無法直視心臟全貌，更無法切開心臟觀察其內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)，因此，術(shù)前影像學(xué)評估與術(shù)中導(dǎo)航至關(guān)重要。而無論CT、MRI、B超等檢查，都只能在屏幕上提供二維視野，術(shù)前主刀醫(yī)生仍需仔細(xì)研究和測算患者的心臟及主動脈影像數(shù)據(jù)，并在自己頭腦中二次加工，重建成立體構(gòu)型。3D打印技術(shù)則可將患者的二維影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成栩栩如生且實物大小的心臟模型呈現(xiàn)于醫(yī)生眼前，并可提供更多傳統(tǒng)影像學(xué)檢查難以顯示的豐富信息，從而將上述復(fù)雜過程大大簡化和標(biāo)準(zhǔn)化，使得手術(shù)更準(zhǔn)確安全。

早在2013年美國科學(xué)家利用3D打印技術(shù)打印了第一份人類的心臟模型。該心臟樣本是由塑料制成，是患有不尋常并發(fā)癥病人的心臟的精確解剖副本。華盛頓國家兒童醫(yī)學(xué)中心的兒科心臟病專家勞拉?奧利弗瑞（Laura Olivieri）3D打印的人類心臟耗費了25萬美元。勞拉表示心臟副本對于練習(xí)復(fù)雜手術(shù)來說是非常理想的對象，它使得手術(shù)外科醫(yī)生能夠看清他們要進(jìn)行手術(shù)的精確解剖情景。想要打印3D心臟，必須先輸入單個病人計算機控制x線體層掃描術(shù)或超聲波掃描獲得的二維數(shù)據(jù)，這使得打印機能夠逐層建立復(fù)制樣本層。國外各大醫(yī)院正在制定欲采用3D打印技術(shù)的早期計劃。如今，3D打印制造的心臟模型也為越來越多的我國患者解除病痛。近日復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心外科課題組首次將3D打印技術(shù)應(yīng)用于經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換手術(shù)(TAVI)，成功為一例77歲高齡的主動脈瓣重度狹窄合并關(guān)閉不全患者實施了TAVI規(guī)劃與導(dǎo)航。