3D打印技术在心血管医学应用的现状与前景

3D打印（three dimensional printing）技术是制造业领域正在迅速崛起的一项新兴技术。美国材料与实验协会将其定义为：基于3D数据模型，采用激光烧结、材料喷射等各种立体打印技术，来实现对原材料的分层加工、逐层叠加，最终形成成型物体的一种制造方式。3D打印技术具有无需模具和机械加工、制造范围广、个性化程度高、生产周期短等特点，为各行各业都带来了新的发展机遇，甚至可能为人类的生产和生活方式带来一场彻底的革命。美国《时代》周刊已将其列为“美国十大增长最快的工业”之一；英国《经济学人》更是指出，3D打印技术将会颠覆传统的大规模、集中化生产制造业，与其他数字化生产模式一起，推动实现“第三次工业革命”。

随着3D打印设备的日趋成熟，生物打印材料研究的日新月异，以及3D打印技术与医学影像建模、仿真技术相结合的不断深入，3D打印技术在临床和医学科研方面的应用价值已经受到了医学界的广泛关注。目前，3D打印技术凭借其快速、准确以及个体化复制等特点，在口腔、骨科、整形美容、心血管疾病等医学等领域取得了喜人的进展，展现出了广阔的应用前景［1］。

一、3D打印技术概述

3D打印技术源自于100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形的技术，但直到1988年美国3D系统公司成功生产出第一台基于光固工艺的增材制造设备，才标志着现代3D打印技术的真正形成［2］。随后3D打印设备不断得到升级和优化，目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率，国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率，并可实现24位色彩的彩色打印。现有的3D打印技术种类繁多，广泛应用且较为成熟的技术主要包括选择性激光烧结（selected laser sintering，SLS）、熔融层积成型技术（fused deposition modeling，FDM）、立体平版印刷技术（stereo lithography appearance，SLA）、喷墨打印技术（inkjet printing）、分层实体成型技术（laminated object manufacturing，LOM）等。以上技术的基本工作原理相似，均根据3D数据模型，将设计模型分为若干薄层，并利用打印设备和材料对各薄层进行打印、叠加，最终把设计模型打印成实物；而它们的区别之处主要在于打印材料的种类以及成型和叠加的方式不同。

在全球范围内3D打印产业还处于起步阶段，主要应用于教育、医疗、高端制造、建筑设计、航空航天、文化创意等领域。我国从1991年开始研究3D打印技术，目前已有部分技术处于世界领先水平，如激光直接加工金属技术已经基本满足特种零部件的机械性能要求，生物细胞3D打印技术已可以制造立体的模拟生物组织。国内也已有企业应用3D打印设备开展了商业化的3D打印服务。但整体而言，我国3D打印行业在工艺技术、研发投入、人才基础、材料研发等领域与欧美强国还存在一定差距。根据中国3D打印产业联盟提供的数据，2013年全球3D打印市场规模约为40亿美元，欧洲约10亿美元，美国约15亿美元，而我国所占份额仅为3亿美元。为加快推进我国3D打印产业的健康快速发展，近年来国家的投入和支持力度不断加大，科技部已将3D打印技术纳入“国家863计划”，而工业和信息化部、发展改革委、财政部也已制定了《国家增材制造产业发展推进计划（2015—2016）》。根据计划提出的目标，预计到2016年，我国3D打印产业体系将初步完善，整体技术水平实现与国际同步，国际市场份额将大幅提升。

二、3D打印技术在医学领域的应用现状

美国技术咨询服务协会Wohlers Associates发布的2012年度报告指出，随着医学个性化需求的不断扩大，3D打印技术在医学领域的应用将会出现快速增长，预计到2019年全球3D打印技术在医疗行业的销售额将达10亿美元。从整体看，目前3D打印技术在医疗领域主要有三个层面的研究方向：医学模型与医疗器械制造、个性化永久植入物与药物研发、细胞与组织器官再生。

结合医学影像和3D建模技术“个性化订制”医学模型是目前3D打印技术在临床上应用最多的领域之一。3D打印医学模型不仅克服了影像学无法完全呈现器官复杂解剖结构的不足，有效避免了传统模型制作方法程序复杂、周期长、易损坏等问题；而且对疾病诊断、手术前风险评估和方案制定、医患沟通、医学教育等都可起到极大的促进作用［3］。目前国内外利用3D打印器官模型制定手术方案、模拟和指导手术的案例报道已经日渐增多。Bagaria等［4］用3D打印跟骨、髋臼、Hoffa骨折的等比例模型，通过模型确定了骨折的复位顺序、内置物的选择及预塑形、螺钉长度及植入角度。手术最终得到顺利开展，并有效减少了手术并发症，缩短了手术时间。我国重庆医科大学附属第二医院邓忠良教授等首次对复杂脊柱侧弯畸形进行3D仿真，成功进行了矫治手术的设计和实施。中南大学湘雅医院在世界范围内首次利用3D打印技术，制作复杂颅底肿瘤及周围组织的全仿真模型，通过模型对手术进行干预设计，最终成功地将颅内复杂肿瘤完整切除。尽管目前多数3D打印的医学模型在临床上还仅限于复杂手术的术前评估和模拟，但数年后很可能成为许多临床手术的标准流程。

医疗器械和植入物“量体裁衣，度身定做”的需求与3D打印技术所具有的个性化、小批量、高精度的特点不谋而合。因此，3D打印技术有望改变现有医疗器械和永久性植入物的生产模式，开启“私人订制”健康时代。目前，3D打印的体外医疗器械包括假肢、助听器、骨科手术个性化导板等已经开始在临床上大展拳脚。据美国Amputee Coalition的统计，美国约200万人正在使用3D打印假肢；欧洲个性化助听器的生产规模正在以30%的速度增加；3D打印义齿已经在牙科领域的义齿修复中得到广泛应用。3D打印永久性植入物成功应用于临床的报道也是屡见不鲜。2011年比利时和荷兰科学家为一名83岁的女性成功植入了3D打印的下颌骨（图1），该下颌骨与生理下颌骨重量相近，手术历时仅4小时，患者术后功能恢复良好。2014年我国北京大学第三医院骨科刘忠军教授团队也宣布完成了世界首例应用3D打印的人工定制枢椎作为脊椎植入物，进行脊椎肿瘤治疗以后的稳定性重建。此举不仅避免了术后钛板辅助固定，而且极大降低了传统钛网填充治疗有可能导致的并发症［5］。近年来，越来越多的3D打印永久性植入物（如关节臼杯、面部植入物、头骨植入物）获得了美国食品和药品管理局（FDA）的批准；2015年中国国家食品药品监督管理局也提出：将加大3D打印医疗器械审批力度，促进行业的健康、快速发展。相信不久的将来，个性化定制3D打印医疗器械和永久性植入物在临床上将成为一种常态。

3D打印技术将助力临床药物的研制。2012年Cronin教授及其团队在《自然·化学》杂志上发表了一项重要研究，他们对一台3D打印机进行改造，在其中加入装有化学药品的容器。这样3D打印机相当于拥有了一个小型“反应件”，可以合成用户所需药品。这意味着今后人们在自己家中就可能生产出药物［6］。最近，美国伊利诺伊大学研发出了一种小分子3D打印机，该打印机能够组装复杂的化学分子。这项发明将有助于加快新药的开发。目前，测试新药安全性的临床前研究通常会使用实验室动物和传统的2D细胞培养模型。但这些方法很难准确测试出一个药物可能会在人体引起的各种效应。美国Organovo公司已经开始与制药公司和其他研究机构合作，将与人体很接近的3D打印活组织（包括肝、肾、血管、皮肤等组织）用于临床药物试验。这一举措不仅可以降低药物研发成本，而且可以大幅缩短药物的研发周期，提高药物的有效性和安全性。

通过细胞和组织3D打印制造出具有完整生物活性和功能的人体器官是3D打印技术在医学领域应用的高级境界，甚至被称之为人类另一个“登月计划”。一旦这项技术获得成功，将有望解决全球面临的移植组织和器官短缺问题，并能消除器官排斥和免疫抑制带来的各种不良反应。目前3D打印技术能够制备一些细胞构成较为单一的仿生组织或器官［7］。Mannoor等［8］采用软骨细胞和纳米材料，以水凝胶作为基质，根据人耳的解剖形状，利用3D打印技术制作出了仿生耳。该仿生耳能实现听觉重建，甚至感知立体声音乐。3D打印的皮肤、脂肪等组织在体外或动物实验中也体现出了良好的生物活性和组织相容性［9，10］。2014年Organovo公司打印出人体“微型肝脏”，最近该公司还在波士顿的实验生物学会议上又公布了世界上第一个3D生物打印全细胞肾组织的数据。虽然这些打印产品具有真实人体组织器官的多项功能，但其存活时间较短，仅能维持1个月左右。因此，打印出与人体结构和功能完全一致的组织或器官还有众多技术瓶颈需要突破，但就像哈佛大学材料学家Lewis所说：“3D打印器官是人类另一个登月项目，很难，但绝对值得一试。”

三、心血管病医学应用3D打印技术的现状与前景

自从3D打印技术问世以来，国内外心血管病领域的专家就洞悉到该技术可能为本学科的发展带来新的契机，并积极投身实践，不断地探索和丰富3D打印技术在心血管病学的应用。目前，3D打印技术已在心血管病学的诊疗、教学、器械研发和组织工程等方面取得了一些启示性的进展，为进一步的探索和临床应用拓展了广阔的空间。

3D打印技术在结构性心脏病尤其在先天性心脏病的诊疗方面具有独特的优势。由于传统影像学检查无法提供精确的三维解剖关系，影响医生对病变的空间判断，从而直接影响先天性心脏病的诊断及治疗方案的选择［11］。利用CT、MRI和超声心动图检查获得的图像数据，3D打印出患者的心脏模型，将有助于医生直接观察和分析心脏的解剖结构异常。此外，医生还可以对先天性心脏病手术进行术前模拟操作与器械选择，以提高手术疗效［12，13］。Mottl-Link等［14］术前3D打印了复杂先天性心脏病的心脏模型，并将术前观察到的解剖异常与术中观察到的情况进行对比，发现二者高度吻合，证明3D打印心脏模型对了解复杂先天性心脏病解剖结构异常以及确定手术方案具有重要价值。Kim等［15］在室间隔缺损患者心脏模型上，选择合适型号的封堵器进行模拟封堵，最后根据术前制定的手术方案成功地完成了对缺损部位的封堵。提示3D打印心脏模型有助于术前植入器械的正确选择。下腔型房间隔缺损约占继发孔型房间隔缺损的10%～20%，缺损位于心房间隔的后下部分，缺损下缘接近下腔静脉入口处，因其解剖学特点，一般不宜采用介入治疗。我国阜外医院郑宏教授及其团队利用3D打印技术，成功地完成一例下腔型房间隔缺损患者的封堵术，打破了下腔型房间隔缺损不能介入治疗的禁忌，表明3D打印技术在我国先天性心脏病治疗领域已经得到了较好的运用。3D打印技术对其他类型结构性心脏病的治疗，如经导管心脏瓣膜置换［16］、心脏肿瘤手术切除［17］等的顺利进行也具有重要的指导意义。

3D打印技术在血管性疾病的诊疗中也逐渐开始崭露头角。血管腔内覆膜支架修复术（endovascular vascular aneurysm repair，EVAR）是当前腹主动脉瘤的一种有效的微创治疗方式，其治疗方案十分依赖于腹主动脉瘤的解剖学形态。据报道，目前有30%～60%行EVAR治疗的患者具有复杂的动脉瘤解剖结构，术后瘤体继续扩大甚至破裂的风险仍然较高［18］。3D打印模型在呈现复杂空间结构方面的优势，将有益于辅助EVAR方案的优化，改善患者预后。Tam等［19］ 报道了一例CT血管造影提示瘤颈角度接近90°、瘤颈长度显示不清的复杂瘤颈腹主动脉瘤病例。他们最终选择通过腹主动脉瘤的3D打印模型（图2），评估其大小、长度、形态、角度等特征并制定手术方案，为患者成功地实施了EVAR治疗。国内多家大型医院也相继开始探索将3D打印技术用于辅助复杂腹主动脉瘤的EVAR治疗，并取得了良好的治疗效果［20］。颅内动脉瘤的介入治疗因颈内动脉虹吸部的复杂生理弯曲变得十分棘手。目前，国外已有学者将颅内动脉瘤的3D打印模型用于介入手术的模拟训练［21，22］。我国学者则通过3D打印人体颈内动脉虹吸部的硅胶模型，并将该模型植入犬的颈总动脉，成功构建了颅内动脉瘤的动物模型。该模型在解剖结构、血流动力学特点等方面与人类相似程度较高，能够更加真实地反映和模拟颅内动脉瘤介入治疗中的实际情况［23，24］。最近中科院物理研究所与安贞医院合作，创造性地利用3D打印技术制作出具有真实结构的血管模型，并开创了一套适用于三维流场观察测量的技术。该技术可以模拟探索支架放置在血管内的最佳位置，有望为未来的冠心病患者提供定制化的支架手术方案，降低血管再狭窄的风险。下一步他们还将利用3D打印技术制作具有弹性血管壁的血管模型，并尝试将血管内皮细胞置入模型内表面，实时研究内表皮细胞在动态流场作用下的病理生理变化，从而进一步揭示动脉粥样硬化的发病机制［25］。

3D打印技术将为心血管病的医学教育注入新的活力。以往人们主要利用尸体解剖标本、病理学和影像学图片进行医学教育。但这些方法存在标本来源稀缺、解剖结构变异、具体结构显示不清等问题，而3D打印器官模型可以使上述问题迎刃而解。Costello等利用5种常见类型室间隔缺损的3D打印模型，分别对29名医学生和23名儿科住院医生进行模拟教学，并通过Likert-type问卷评估教学前后学生在知识获取、对室间隔缺损结构的理解等方面是否存在差异。结果显示：基于3D打印模型的模拟教学极大地提高了医学生和年轻住院医生对先天性心脏病的认识和理解［26，27］。心血管系统介入手术危险性高、难度大，因而年轻医生动手训练的机会较少。3D打印特定的心血管疾病模型将为年轻医生创造更多的手术训练机会。Berry等［28］率先使用3D打印技术制作等比例的腹主动脉瘤模型，并将其用于血管腔内手术操作训练。随后经皮肺动脉瓣置入术模型［29］、经心尖主动脉瓣置入术模型［30］也相继应用于年轻医生的介入手术训练。随着3D打印技术在心血管病医学中应用的逐渐增多，基于心血管病模型的医学教育和介入培训将有可能得到进一步的推广和普及。

3D打印技术为心血管病学的植入医疗器械研发提供了新思考。传统植入医疗器械在监测、维持患者的生理功能，改善患者生活质量等方面发挥了重要作用。但这些器械具有功能单一、植入过程繁琐、创伤较大、组织相容性差等缺点。目前科学家正在试图利用3D打印技术解决上述问题。2014年美国西安大略大学的研究人员宣布开发出了一种3D打印的可植入装置，它集成了血压传感器和完全可植入心血管压力监视器。该装置在监测心脏的构造和缺陷方面将发挥巨大作用，尤其可应用于儿童心脏手术。Xu等［31，32］通过获取感兴趣的心脏图像，利用3D打印技术制备等比例心脏模型，并凭借该模型制备出3D弹性薄膜。随后他们将各种微型传感器安装到弹性薄膜上，并将薄膜植入回活体心脏（见彩图1）。前期实验结果证实：该传感器能够同时检测心脏的温度、pH值、电信号以及机械张力，并可在心律不齐的情况下给予电刺激治疗。这种载有多种传感器的新型薄膜装置在未来有望直接植入人体心脏，参与房颤等多种心脏疾病的诊断和治疗。我国科学家首创医疗电子生物体内3D打印成型技术，有望通过微创手段，将心脏起搏器等植入式医疗器械直接在体内“塑形”，使患者免受外科手术之苦。目前该技术在动物实验中已经取得了良好的效果［33］。尽管上述研究多数还停留在动物实验阶段，离临床应用还有一定的距离；但这些成果很可能在不久的将来改变心脏疾病的诊断和治疗。

3D打印技术在心血管病学组织工程的应用还处于初级阶段。3D打印出一颗可以怦怦跳动的心脏是诸多科学家一直追寻的梦想。但目前使用的生物工程3D打印机还只能在毫米级的尺度上工作，很难直接打印出整个心脏。因此，目前科学家主要着手于心肌、心脏瓣膜、冠状动脉等心脏组件的研究，后期可以通过对心脏各部件进行“组装”，最终制作出一个完整的心脏。传统的病理学观点认为心肌组织无法再生，但最近研究发现心肌组织存在自我更新能力，并在心肌组织中分离出原始心肌细胞［34］。Gaetani等［35，36］将人来源的原始心肌细胞同藻酸盐水凝胶同步进行3D打印，并进行体外培养。结果显示：7天后原始心肌细胞的存活率为89%，且心肌细胞转录因子Nkx2.5、Gata-4等的表达明显增强，但遗憾的是原始心肌细胞并未分化成完全成熟的心肌细胞。心脏瓣膜的细胞种类单一，数量较少，因此3D打印心脏瓣膜具有更强的可行性［37］。最近Butcher及其团队的多项研究结果显示：瓣膜间质细胞能在3D打印的瓣膜中存活1～3周，并具有一定的功能，但目前还无法发育为成熟的心脏瓣膜［38-40］。 Cui和Boland利用喷墨打印将人微血管内皮细胞与纤维素进行打印，发现人微血管内皮细胞能够增殖并伴有微血管的形成，但目前尚不能发育成完整的血管腔［41］。Lee等［42］将血管内皮细胞和水凝胶基质一同进行3D打印，制作出血管模型。结果显示：血管内皮细胞能够在血管腔内生长并存活3周以上，血管壁对血浆蛋白和右旋糖酐分子具有屏障作用，并且能够为5mm范围内的组织提供营养支持。尽管3D打印技术在心血管组织的再生研究方面具有可观的应用前景；但从整体上看，目前3D打印心肌、心脏瓣膜、血管等组织的相关研究多数还处于体外实验阶段，要打印出完整的组织或心脏还有很长的路要走。

四、3D打印技术的医学应用展望

3D打印技术为人类医学带来的进步是毋庸置疑的。它不仅有望在将来为患者提供定制化、个体化医疗服务，开启人类的“私人订制”健康时代；而且有可能颠覆传统的医学教育模式，为医学生和年轻医生的成长提供更多的途径。此外，我们对将来利用3D打印技术制作出具有完整结构和功能的人体组织或器官同样满怀期待。然而在欣喜之余，我们也应该清醒地认识到，目前3D打印技术在医学领域的应用很大一部分仍处于初级阶段，我们要进一步将这些技术应用于临床，仍面临诸多挑战。

3D打印设备的分辨率和效率还有待进一步提高。受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。为提高精度，则需不断降低每一层的厚度，这在难度提高的同时，制造时间也将大幅延长。其次，打印材料种类缺乏，打印机造价昂贵，打印产品成本较高，也限制了3D打印技术的推广。此外，生物3D打印牵涉的学科领域较多，因此3D打印技术在医学方面的应用需要多学科的密切合作。

3D打印人体组织和器官仍然有许多问题有待解决。首先，通常人体组织和器官的细胞构成复杂，而目前可用于3D打印的细胞类型十分有限，严重制约了生物3D打印的发展。其次，人体营养物质的运输和代谢废物的排出，主要由血液循环系统来完成。因此，血管是其他组织和器官3D打印制造的必备条件。目前喷墨打印技术的成型分辨率最高可达50μm，而光固化成型技术的成型分辨率最高能达20μm，但尚不足以制造出组织和器官内部的微循环。因此，3D打印组织或器官内部供血血管的生成仍需要进一步研究。最后，当前用于3D打印的细胞基质或生物支架尚不能完全模拟人体细胞生长的微环境，3D打印材料的生物相容性不足以及降解产物毒性，也不同程度地阻碍了打印细胞的生长和分化。

3D打印技术所带来的安全和伦理问题不容小觑。美国激进组织“分布式防御”正在利用3D打印技术制造可以开火并具有杀伤力的枪械，任何人都可以通过互联网下载这款枪支的设计图，然后借助3D打印技术制造出来。这一事件引发了全球有关3D打印枪支的争论。3D打印机使人们在自己家中生产药物成为可能，但这也增加了3D打印毒品的可能性。此外，在将来有望克隆人体器官的生物3D打印技术，就像20世纪末的克隆技术一样，将会为人类带来生物伦理挑战。随着3D打印技术的进步，其引发的安全风险和伦理问题将越来越大，如何保证3D打印技术被充分、安全、合法地利用，如何建立一套行之有效的监管体制，对3D打印技术的发展至关重要。

科学技术的进步总是伴随着相应的弊端，3D打印技术也是如此，但技术革新的步伐却永远不会停止。相信随着3D打印机成型分辨率的提高，新型生物材料的研发，组织工程血管制造技术的发展以及政府审批和监管制度的完善，3D打印技术将会为人类医学的发展带来更多的惊喜。

（黄晶　熊波）

参考文献

［1］ Murphy SV，Atala A. 3D bioprinting of tissues and organs. Nat Biotechnol，2014，32（8）：773-785.

［2］ Figliuzzi M，Mangano F，Mangano C. A novel root analogue dental implant using CT scan and CAD/CAM：selective laser melting technology. Int J Oral Maxillofac Surg，2012，41（7）：858-862.

［3］ Noecker AM，Chen JF，Zhou Q，et al. Development of patient-specific three-dimensional pediatric cardiac models. ASAIO J，2006，52（3）：349-353.

［4］ Bagaria V，Deshpande S，Rasalkar DD，et al. Use of rapid prototyping and three-dimensional reconstruction modeling in the management of complex fractures. Eur J Radiol，2011，80（3）：814-820.

［5］ Yang J，Cai H，Lv J，et al. In vivo study of a self-stabilizing artificial vertebral body fabricated by electron beam melting. Spine（Phila Pa 1976），2014，39（8）：E486-492.

［6］ Symes MD，Kitson PJ，Yan J，et al. Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis. Nat Chem，2012，4（5）：349-354.

［7］ Gu Q，Hao J，Lu Y，et al. Three-dimensional bio-printing. Sci China Life Sci，2015，58（5）：411-419.

［8］ Mannoor MS，Jiang Z，James T，et al. 3D printed bionic ears. Nano Lett，2013，13（6）：2634-2639.

［9］ Algzlan H，Varada S. Three-dimensional printing of the skin. JAMA Dermatol，2015，151（2）：207.

［10］ Pati F，Ha DH，Jang J，et al. Biomimetic 3D tissue printing for soft tissue regeneration. Biomaterials，2015，62：164-175.

［11］ Dankowski R，Baszko A，Sutherland M，et al. 3D heart model printing for preparation of percutaneous structural interventions：description of the technology and case report. Kardiol Pol，2014，72（6）：546-551.

［12］ 杨帆，杨延坤，郑宏 . 3D 打印技术在先天性心脏病诊疗中的应用 . 中国介入影像与治疗学，2014，11（9）：629-631.

［13］ Farooqi KM，Sengupta PP. Echocardiography and three-dimensional printing：sound ideas to touch a heart. J Am Soc Echocardiogr，2015，28（4）：398-403.

［14］ Mottl-Link S，Hubler M，Kuhne T，et al. Physical models aiding in complex congenital heart surgery. Ann Thorac Surg，2008，86（1）：273-277.

［15］ Kim MS，Hansgen AR，Wink O，et al. Rapid prototyping：a new tool in understanding and treating structural heart disease. Circulation，2008，117（18）：2388-2394.

［16］ Poterucha JT，Foley TA，Taggart NW. Percutaneous pulmonary valve implantation in a native outflow tract：3-dimensional DynaCT rotational angiographic reconstruction and 3-dimensional printed model. JACC Cardiovasc Interv，2014，7（10）：e151-152.

［17］ Schmauss D，Gerber N，Sodian R. Three-dimensional printing of models for surgical planning in patients with primary cardiac tumors. J Thorac Cardiovasc Surg，2013，145（5）：1407-1408.

［18］ Schanzer A，Greenberg RK，Hevelone N，et al. Predictors of abdominal aortic aneurysm sac enlargement after endovascular repair. Circulation，2011，123（24）：2848-2855.

［19］ Tam MD，Laycock SD，Brown JR，et al. 3D printing of an aortic aneurysm to facilitate decision making and device selection for endovascular aneurysm repair in complex neck anatomy. J Endovasc Ther，2013，20（6）：863-867.

［20］ 袁丁，左萧，黄斌，等 . 3D 打印技术辅助复杂瘤颈腹主动脉瘤腔内治疗：附 1 例报道 . 中国普外基础与临床杂志，2015，22（1）：96-98.

［21］ Wurm G，Lehner M，Tomancok B，et al. Cerebrovascular biomodeling for aneurysm surgery：simulation-based training by means of rapid prototyping technologies. Surg Innov，2011，18（3）：294-306.

［22］ Knox K，Kerber CW，Singel SA，et al. Rapid prototyping to create vascular replicas from CT scan data：making tools to teach，rehearse，and choose treatment strategies. Catheter Cardiovasc Interv，2005，65（1）：47-53.

［23］ Xie J，Li MH，Tan HQ，et al. Establishment of an experimental intracranial internal carotid artery model and the application in covered-stent navigability testing. AJNR Am J Neuroradiol，2009，30（5）：1041-1045.

［24］ Yan L，Zhu YQ，Li MH，et al. Geometric，hemodynamic，and pathological study of a distal internal carotid artery aneurysm model in dogs. Stroke，2013，44（10）：2926-2929.

［25］ Wang H，Liu J，Zheng X，et al. Three-dimensional virtual surgery models for percutaneous coronary intervention（PCI）optimization strategies.Sci Rep，2015，5：10945.

［26］ Costello JP，Olivieri LJ，Krieger A，et al. Utilizing three-dimensional printing technology to assess the feasibility of high-fidelity synthetic ventricular septal defect models for simulation in medical education. World J Pediatr Congenit Heart Surg，2014，5（3）：421-426.

［27］ Costello JP，Olivieri LJ，Su L，et al. Incorporating three-dimensional printing into a simulation-based congenital heart disease and critical care training curriculum for resident physicians. Congenit Heart Dis，2015，10（2）：185-190.

［28］ Berry E，Marsden A，Dalgarno KW，et al. Flexible tubular replicas of abdominal aortic aneurysms. Proc Inst Mech Eng H，2002，216（3）：211-214.

［29］ Armillotta A，Bonhoeffer P，Dubini G，et al. Use of rapid prototyping models in the planning of percutaneous pulmonary valved stent implantation.Proc Inst Mech Eng H，2007，221（4）：407-416.

［30］ Abdel-Sayed P，Kalejs M，von Segesser LK. A new training set-up for trans-apical aortic valve replacement. Interact Cardiovasc Thorac Surg，2009，8（6）：599-601.

［31］ Xu L，Gutbrod SR，Bonifas AP，et al. 3D multifunctional integumentary membranes for spatiotemporal cardiac measurements and stimulation across the entire epicardium. Nat Commun，2014，5：3329.

［32］ Xu L，Gutbrod SR，Ma Y，et al. Materials and fractal designs for 3D multifunctional integumentary membranes with capabilities in cardiac electrotherapy. Adv Mater，2015，27（10）：1731-1737.

［33］ Jin C，Zhang J，Li X，et al. Injectable 3-D fabrication of medical electronics at the target biological tissues. Sci Rep，2013，3：3442.

［34］ Silvestri A，Boffito M，Sartori S，et al. Biomimetic materials and scaffolds for myocardial tissue regeneration. Macromol Biosci，2013，13（8）：984-1019.

［35］ Gaetani R，Doevendans PA，Metz CH，et al. Cardiac tissue engineering using tissue printing technology and human cardiac progenitor cells.Biomaterials，2012，33（6）：1782-1790.

［36］ Gaetani R，Feyen DA，Verhage V，et al. Epicardial application of cardiac progenitor cells in a 3D-printed gelatin/hyaluronic acid patch preserves cardiac function after myocardial infarction. Biomaterials，2015，61：339-348.

［37］ Lueders C，Jastram B，Hetzer R，et al. Rapid manufacturing techniques for the tissue engineering of human heart valves. Eur J Cardiothorac Surg，2014，46（4）：593-601.

［38］ Hockaday LA，Kang KH，Colangelo NW，et al. Rapid 3D printing of anatomically accurate and mechanically heterogeneous aortic valve hydrogel scaffolds. Biofabrication，2012，4（3）：035005.

［39］ Duan B，Hockaday LA，Kang KH，et al. 3D bioprinting of heterogeneous aortic valve conduits with alginate/gelatin hydrogels. J Biomed Mater Res A，2013，101（5）：1255-1264.

［40］ Duan B，Kapetanovic E，Hockaday LA，et al. Three-dimensional printed trileaflet valve conduits using biological hydrogels and human valve interstitial cells. Acta Biomater，2014，10（5）：1836-1846.

［41］ Cui X，Boland T. Human microvasculature fabrication using thermal inkjet printing technology. Biomaterials，2009，30（31）：6221-6227.

［42］ Lee VK，Kim DY，Ngo H，et al. Creating perfused functional vascular channels using 3D bio-printing technology. Biomaterials，2014，35（28）：8092-8102.