作者：胡大一,马长生
出版社：人民卫生出版社
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心脏病学实践2015试读：
前言
从2001年的第1版问世至今，《心脏病学实践》系列丛书伴随着读者殷殷的关爱走过了14个春秋。在网络媒体和新媒体迅猛发展的互联网时代，《心脏病学实践》系列图书依然是广大临床医生偏爱的临床参考案头书之一，我们深受鼓舞，这与国内众多知名心血管专家严谨的学术态度和辛勤的付出是分不开的，我们由衷感谢所有为本书做出贡献的专家和同道们。
每年金秋，心血管病专家们济济一堂，梳理过去一年心血管领域发生的大事，总结和评价新研究、新进展，分享新器械和新技术的使用，探讨新的研究和发展方向，《心脏病学实践》成了长城国际心脏病学会议重要的一部分。为了使临床医生更好地把握心脏病学发展的脉搏，本书攫取学术精华，纵览临床突破性进展，总揽最新指南精要，分享精彩、疑难和复杂的临床病例，传播医疗服务的新理念，希望能更好地帮助广大心血管病医生掌握前沿知识，提高临床技能。
由于我们水平有限，组稿和统稿的时间紧张，书中难免会存在疏漏和不完善之处，真诚地期待专家、同道和热心的读者针对内容和版面设计提出宝贵的建议，协助我们把明年的《心脏病学实践》做得更好。胡大一 马长生2015年9月8日第一部分 心血管疾病的预防和管理弥合裂痕，应对挑战——中国冠心病康复治疗的展望
医疗保险有限的卫生资源都支付在生物技术里，我国还没有形成对生活方式治疗的保险付费机制，以心、肺、肾三个脏器为代表的脏器康复，属二级预防，毫无医保支持，所以很难激发大家做这件事。如何弥合裂痕，如何架起健康教育和行为改变的桥梁，将生活方式治疗融入临床实践？这都需要颠覆。就是说医学目的需要颠覆，医学模式需要颠覆，医疗健康的体系和资源配置需要颠覆。
首先是医学目的的颠覆。错误的医学目的必然导致医学知识和技术的误用。把医学发展的优先战略从“以治愈疾病为目的的高技术追求”，转向“预防疾病和损伤，维持和促进健康”，只有以“预防疾病，促进健康”为首要目的的医学才是供得起、可持续的医学，才是公平和公正的医学。如果我们继续把重心都放在得病以后的急性事件处理等方面，国家投入越多，自己投入越多，浪费越大。无论美国还是中国，这都是难以为继的，更谈不上可持续发展；也会导致医患关系越来越紧张，医疗效果越来越差。
第二个是医学模式的颠覆转变。现代医学“颠覆创新”的根本出路是从单纯的生物医学模式转成社会-生物-心理的综合性补充模式。慢性非传染性疾病的发生发展和防治干预的技术、干预的手段决不单纯是生物因素，一定有社会、心理的因素。从发病的过程到治疗，如果不考虑社会、心理因素，单纯从生物因素介入肯定是不行的。单纯生物模式在征服传染病的过程中获得了巨大成就，这是非常兴奋的，因为传染性疾病的病源单一，因果关系明确，有明确传播途径。所以，防控途径首先是研发治疗病源药理或疫苗，如大家知道的种牛痘控制天花；然后是隔离，比如SARS。但是这种单纯的生物医学模式面对非传播源疾病的挑战是非常无奈和苍白的。我们知道非传染性疾病发病因素很多，不健康的社会环境和不健康的生活方式、行为产生多重危险因素，它不是明确的因果关系。所以它的防护途径主要是政府主导、各方参与，形成合理健康促进，健康促进一定是政府来做的。第二，是健康教育。健康教育不是体现在我们办一些电视节目和健康大讲堂，更重要的是传播健康教育知识，通过知、信、行使每个人和每个家庭转变生活方式、采取行动，将知识转为行为，更重要的是采取行动，没有转化的知识不是力量。
第三是医疗与保健体系必须颠覆。现在医疗机构的服务链是断裂的服务链，是碎片式的服务。国务院最近发表关于未来国家医疗体质的建设和发展的规划，多次讲到碎片式。所以我们现在要把健康教育和转变知识行为进行转化，要大办健康管理、慢病管理与预防的“4S店”。心、肺、肾三个脏器面对三组人群：高危人群、肥胖的人需要健康管理；患病人群需要康复，预防疾病复发，预防不必要的再次手术；另外老年群体，需要医养结合，一定要主动管理生活方式、生活质量，以及疾病的预防和康复。2014年北京疾控中心报告显示，男性期望寿命是80.22岁，女性是84.50岁，确实比过去的几年要长，但是实际上健康的只有60岁左右，也就是说有20年处于带病状态，造成自己的痛苦、家庭的负担和社会的拖累。而发达国家这个差距只有10年。所以我们不是单纯要追求活，还要追求活的质量，要没病的防病，有病的康复。所以要缩短期望寿命和健康寿命间的差距，活的每一天都是健康的。现在心血管病的“堰塞湖”现象一方面要高成本溶栓做支架介入，也可以用栓剂延长寿命，但人口老龄化增加的同时预防变得薄弱，越来越多年富力强的人进入带病生存队列，这个队列的增加是社会巨大的负担。通过颠覆模式，通过根本的改革，我们希望看到什么？在医院占用资源最多的是心肌梗死、不稳定型心绞痛、心脏衰竭恶化加重和卒中。美国随着老龄化的发展，带病生存的人变多了，但是他们不是在医院的病室，而是在家享受天伦之乐，或者在旅游或者恢复了工作。疾病依然存在，但是由于康复好，不用再占用医疗室。所以现在应该从盲目地增加医院规模、病床数量转向医学的价值职能。第二要重视医疗质量和医疗安全，第三要强调预防和康复。要探索以心、肺、肾为代表的脏器康复的中国梦、中国路，大办慢病管理的“4S店”，落实“五个处方”——药物、运动、营养、心理（含睡眠管理）和戒烟限酒，以患者为中心，以全新团队为基础的全面全程管理、服务、关爱模式，包括临床医生领导下的护士、运动治疗师、营养师、心理治疗师、社工和志愿者、患者家庭成员，体现服务和关爱。我认为医学最重要的是服务，现在最好的设备都有，但恰恰没有服务。所以这是个整合化一的平台，对心血管疾病患者提供全面、全程医疗管理、关爱和服务，最大程度减少心血管疾病对身心的不良影响，降低猝死、再梗死的危险，控制心脏症状，稳定和逆转动脉粥样硬化斑块，改善心理社会和职业状态。最重要的是通过对患者的管理，提高患者自我管理能力，提高患者话语权和参与决策的能力，以及提供服务的团队有效互动，这样健康才有希望。因此，这“五个处方”（药物处方、运动处方、营养处方、心理处方和戒烟处方）是多学科相结合的综合康复解决方案。
下面讲全程。就像汽车要有4S店，一定要保养。但恰恰人总是“大修”，手术越做越大，所以我们推荐心脏康复，它可以降低总死亡率、心血管死亡率、反复住院，从而降低医疗费用，达到医患关系的和谐。目前参加“4S店”的最主要兴趣和动力来自民营资本投资，二级医疗机构的发展和转型，体检中心服务的拓展和转型，以及中西医结合医院。当然，综合医院、大学附属医院也都可以做些学术探索。国务院提出关于促进健康服务业发展的若干意见，非禁即入，这是个新的经济增长点，总规模达到8万亿元以上；提出关于加快发展体育产业，促进体育消费的若干意见，特别提出要在中国大力提倡运动处方，不但是有益于全民健身，而且是有效的预防手段；第一次提出了《公共场所控制吸烟条例（送审稿）》。同时政府提出要促进康体结合，加强体育运动指导，推广“运动处方”，发挥体育锻炼在疾病防治以及健康促进等方面的积极作用。大力发展运动医学和康复医学，积极研发运动康复技术，鼓励社会资本开办康体、体质测定和运动康复等各类机构。所以我说弥合裂痕，任重道远；方向明确，机制模式清晰；政策到位，合力形成；历经曲折，曙光初现。我们终于迎来了中国预防康复的春天！（胡大一）“互联网+”时代心血管疾病的预防和管理一、“互联网 +”战略
在2015年全国两会上，“互联网+”的理念被写入李克强总理的政府工作报告，旨在促进传统行业和信息化深度融合，加快我国经济结构转型。“互联网+”的核心是利用新型的互联网技术来促进传统行业的发展，这不仅仅是传统行业本身技术和业务的创新，更是与互联网的深度融合。“互联网+”的理念也为医疗行业的发展和改革提供了新的机遇和挑战。
在国务院的指导意见中，“互联网+医疗”的具体实施形式可以有如下方面：构建医学影像、健康档案、检验报告、电子病历等医疗信息共享服务平台，建立跨医院的医疗数据共享交换标准体系。积极利用移动互联网提供在线预约诊疗、候诊提醒、划价缴费、诊疗报告查询、药品配送等便捷服务。引导医疗机构面向中小城市和农村地区，开展基层检查、上级诊断等远程医疗服务。鼓励互联网企业与医疗机构合作建立医疗网络信息平台，加强区域医疗卫生服务资源整合，充分利用互联网、大数据等手段提高重大疾病和突发公共卫生事件防控能力。积极探索互联网延伸医嘱、电子处方等网络医疗健康服务应用。鼓励有资质的医学检验机构、医疗服务机构联合互联网企业，发展基因检测、疾病预防等健康服务模式。
随着人口老龄化以及居民生活方式的改变，心血管疾病负担进一步加重，已有的医疗服务体系难以充分满足医疗需求。利用“互联网+”时代的云计算、大数据、移动互联等新技术则有望实现医疗服务质量的提升，不仅使医疗服务更加方便快捷，而且有利于缩小医疗服务的区域差异，降低医疗费用，提升服务质量和效率，减少劳动量，最终提高患者健康水平和生活质量。“远程医疗逐步替代常规门诊”是美国福克斯新闻网2014年发布的健康服务七项预测之一。互联网医疗正带来医学服务模式前所未有的变革。二、“互联网+”时代医疗健康模式的转变
智能穿戴产品是个性化、移动化的硬件产品，具有极强的数据搜集能力，是健康干预的天然入口，也是互联网改造传统医疗体系中必不可少的环节。随着技术进步，通过无线技术对生命体征和相关指标进行持续监测已不再存在阻碍，可穿戴设备不仅保证了24小时的连续监测，而且以前在医院无法获取的数据也有望通过实时传输获得，从而进行远距离监测和预警。在可穿戴医疗设备的帮助下，医生能够获得最珍贵的医疗数据，也使医生的诊断和管理变得更加便捷。此外，许多智能穿戴设备通过移动端的App整合了临床决策支持软件，通过分析患者的具体信息为患者提供基于数据的个性化的诊断和治疗，这不仅能高效快捷地为患者提供医疗服务，又避免了纯经验性治疗的弊端。
互联网医疗通过云存储和云计算技术，可以高效地存储和提取患者的医疗记录，其数量和速度均非传统手段所能比拟。通过整合这些电子医疗记录，可以协助医生和患者更高效地实现疾病的管理，减少患者不必要的检查或就诊开销、避免重复医疗，从而大大降低医疗费用。此外，大量的医疗数据蕴藏着关于生命和疾病的奥秘。通过大数据的方法进行探索，能够找到一些传统方法无从发现的信息。与此同时互联网医疗数据也面临着隐私与安全的重大挑战，因此在进一步加强医疗信息安全领域立法和监管的同时，还要完善相关技术并提高用户自我保护意识。
互联网医疗技术通过远程医疗扩展医疗覆盖范围。对于边远地区的居民，交通闭塞和经济因素使其经常被排除在传统大型医疗服务体系之外，而如今无线网络已经覆盖全世界90%以上的人口，互联网的优势就在于无缝隙地为所有人提供平等的医疗服务。事实上在有些欠发达国家，互联网医疗已经被用于扩大医疗覆盖。通过互联网技术使患者与医生远程“面对面”交流，不仅可以节省患者的旅费，还能使医生与患者之间的交流更灵活，真正让患者参与其中，实现医患共同决策，使医疗服务更加人性化。
总之，互联网医疗能以多样的手段为用户提供疾病预防和健康保健的信息，而且还能进行疾病远程诊断和治疗，对患者依从性、医疗质量等进行检测，此外还有助于满足精确医疗和个体化医疗对医疗数据的需求。远程、低价、高效、大数据等特点将使“互联网+”时代的医疗模式走向一个崭新的高度。三、“互联网+”医疗领域具体应用
目前已经开始为患者提供服务的互联网医疗产品主要为症状或指标监测类App，以及具有监测和健康指导作用的智能化可穿戴装置。调查显示，9%的美国人使用移动App进行健康管理，预计到2015年全球会有超过5亿人的手机至少有一款医疗类App。数据显示2012年医疗领域约有3000万无线可穿戴式健康传感器投入使用，预计2017年用于远程患者监控以及在线专业医疗的应用将占可穿戴无线设备市场的20%。例如美国CardioNet公司开发的远程心电监测系统在动态心电图技术基础上增加了无线通信终端、后台分析系统和监控中心，一旦检测到患者的异常心率，就能将相关信息发送至监控中心供医生进行分析，并能完成危险预警。Journal of Cardiovascular Electrophysiology发表的一项研究中，CardioNet系统明显优于传统的Loop event monitors，表现为检出率高、紧急提醒效果显著以及辅助诊断效果好。AliveCor公司开发的移动心电图监护仪可以安装在智能手机上，通过手指放在电极上采集体表心电信号生成单导联心电图，通过App自动储存并发送给医生。2014年美国心律年会上报道的初步结果表明，AliveCor装置简便有效，整个流程应答时间在15分钟以内，只需要一部iPhone手机就能够及时准确地诊断心律失常。
面向医生和医院的互联网医疗产品主要包括临床决策支持系统（CDSS）和医疗信息系统（HIS）。CDSS对患者的临床信息进行智能化逻辑推理并提供个体化的诊疗方案。CDSS还能向患者提供诊疗方案的风险与获益等信息，鼓励患者积极参与到诊疗决策的过程中，实现医患共同决策，增加患者的参与度。HIS能够利用计算机和网络通讯技术对医院各部门的患者诊疗信息和行政信息进行管理，并对医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存储、处理、提取、传输、汇总等，为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理和各种服务，从而简化诊疗过程，优化医疗环境，改变目前医疗秩序混乱的局面，而且诊疗信息数字化有利于监管部门进行管理。目前几乎所有的三级医院均已经覆盖HIS，未来的工作还需将不同HIS之间的信息格式统一，完善接口联系，为更大规模的信息共享和探索打好基础。
互联网医疗产品还包括为医疗行为提供信息化服务、远程医疗平台和慢性疾病管理等相关的App和软件。Epocrates开发了大量App为医生提供了数以千计的处方药和非处方药的信息以及医疗计算器、实验室检查结果分析及治疗指南等，从而为医生临床决策提供支持。Triage自助诊断与分诊系统根据患者的症状，自助推荐患者于附近医院相应科室就诊，从而减少了不必要的转诊和医疗资源浪费。ZocDoc根据地理位置、保险状态及医生专业为患者提供就诊预约服务，可推荐医生并直接完成预约。WellDoc“糖尿病管家系统”通过App收集饮食、血糖水平和药物治疗方案获得个性化的反馈和警示，将药物剂量、血糖波动情况、每餐碳水化合物摄入等进行分析并发送给医护人员。医护工作者可根据情况为患者调整用药，进行行为指导和疾病教育。
苹果公司的ResearchKit在研究领域也打开了“互联网+医疗”的一扇门，通过手机持有者主动/被动记录的健康数据、问卷调查反馈的医疗建议，或者通过手机的麦克风、触摸屏、震动以及利用步行平衡得到的测试数据，帮助医生准确评估受试者生活方式与疾病之间的关系。这充分利用了移动设备的优势，所收集的数据数量庞大、种类多样，而且收集过程方便快捷。心血管领域的MyHeart Counts开放用户应用后不到24小时，就有11 000人参与1个心血管研究，而传统方法招募10 000人参加医学研究需要50个医疗中心1年的时间。四、“互联网+”心血管预防和管理的初步探索“互联网+”心血管疾病的预防和管理理念早在20世纪就有了雏形，采用电话、短信或者植入装置对患者进行远程管理，力图减少患者的再住院率并改善长期预后。1996年发表在《新英格兰医学杂志》上的研究入选1396例心力衰竭、糖尿病和慢性阻塞性肺疾病患者，其中50%为心力衰竭患者，随机分为电话干预组和常规管理组，随访6个月结束，结果表明电话干预并未降低住院率也未改善生活质量。2010年发表在《新英格兰医学杂志》的Tele-HF研究从33家中心入选1653例患者，随机分入电话远程管理组和常规治疗组，远程监护每天通过自动语音应答系统回答患者症状和体重等问题，但结果显示语音应答自助监测未降低住院和死亡率。2011年发表的CONNECT研究在36个中心入选了1997例安装ICD或CRT-D的患者，随访15个月，患者接受自动预警功能的远程监控或常规访视，结果显示远程管理显著缩短临床事件发生到采取临床决策的时间。
早期通过电话进行远程管理的研究结果差强人意，这可能与信息沟通不畅有关。根据患者的病情采用个体化定制的管理方案是该系统成功应用的关键，要满足数量庞大的患者需求，并对患者的病情变化快速做出反应，需要有更加便捷高效的沟通方式，而互联网的广泛覆盖和低廉成本使其成为可能。
2013年发表在《美国医学会杂志》的一项研究从8家诊所入选了450例高血压患者，随机分入常规诊疗组和远程干预组。远程干预组通过远程电子血压监测系统进行血压管理，通过专用网络传输记录监测数据，医生得以调整用药。随访18个月，患者血压改善水平显著优于常规诊疗组。美国Mayo Clinic对44例PCI术后患者采用不同的管理方式，19例患者采用传统方式管理，25例患者使用医院自主开发的移动监测App管理，该App可监测患者体重、血压、血糖、运动以及食谱等状况，医生基于患者自主输入的数据给出建议。3个月后使用App管理的这组患者再入院和急诊就诊的比例降低40%。最近发表的一项荟萃分析纳入了发展中国家和低收入地区包括心血管疾病在内的4604例慢性疾病患者，结果显示移动医疗用于慢性疾病管理可改善临床预后，提高患者参与率和患者的生活质量，且具有较好的成本-效益比。
Cowie等2013年发表在《欧洲心脏病学杂志》中的专题文章对互联网医疗在社区心血管疾病管理中的应用进行了阐述。文章指出，在未来的数十年中心血管疾病社区管理仍面临着专业人才紧缺的问题，因此社区卫生服务者需要与心血管专家建立密切的联系。加拿大的安大略省由政府资助建立远程医疗网络，通过应用视频等远程传输技术提供远程指导和教育培训，为医疗机构和医务工作者提供支持。该项目使2011—2012年间旅行量减少1.3亿英里，旅行费减少4500万加元，心力衰竭和肺脏病住院率降低60%，急诊就诊减少70%，为722例脑卒中患者远程指导溶栓，减少350万美元花费，同时患者满意度显著提高达92%，并有91%的患者表示会继续使用。目前欧盟也正在逐步推动心力衰竭、糖尿病等疾病社区管理的互联网医疗解决方案，以降低住院率、减少医疗花费、提高患者生活质量。五、“互联网+”心血管病医院
当前，我国心血管病学专家正在积极推进互联网心血管医院的建设，目标是为千万名医生提供临床科研创新服务平台，为千百万患者提供高质量低成本的心血管健康服务，从而改变医疗服务模式，建立强大的没有围墙的心血管病医院，改善人类心血管健康。
互联网心血管医院的总体架构包括三个平台：（1）心在线，是心血管与相关专科医生以及全科医生的信息咨询和指导培训平台。心在线（www.heartonline.cn）已于2014年10月16日上线，由心血管专家打造，提供全面及时的专业资讯、高端互动的访谈视频、引人入胜的精编病例、现场报道的国内国际会议、权威的专家会诊以及精编解读的指南共识。（2）心之家，是患者与公众心血管健康教育和管理平台。以患者健康教育为主旨，涵盖心血管健康常识、个人健康档案、疾病资料库、药物资料库、健康评估工具、实用预防工具和智慧应答工具等。在此基础上开发出面向患者的心血管疾病和健康App，包括健康教育、体征监测、用药提醒和疾病预警等功能。（3）心联盟医院，是线上和线下相结合的心血管病诊治平台。线上服务包括专家实时在线咨询、专业团队长期管理和自动电子决策；线下服务包括实体诊所和实体医院，能够满足专家会诊、手术预约和住院治疗等各项需求。服务对象不仅包括患者，还为各类医疗机构、体检中心和医疗设备公司提供立体支持。
互联网心血管医院的建设将帮助心血管医生解答临床实际问题，实现心血管病患者的个体化医疗需求，切实提高中国心血管疾病的诊治水平，为心血管病患者提供便捷、一流的预防和管理服务。医生的参与是互联网医疗在心血管领域实现创新和发展的关键，心血管科医生需要深刻理解互联网服务模式，树立“以患者为中心，以数据为主线”的信息化理念，进行颠覆式创新，切实推动技术设计和整合、创新价值评价、系统和模型的标准化以及相关指南的制定。六、小 结
在“互联网+”理念的指导下，不管是应用手机App/智能穿戴设备，还是远程医疗/心血管医院，我们正在将整个医疗体系“虚拟化”，但这个虚拟化并非不安全或者不确切，正相反，我们的终极目标是——使医疗服务不再受时空的限制，让先进的互联网技术与我们心血管医疗服务相结合，产生1+1>2的功效，这是优化生产力的需要，也是“互联网+”时代赋予我们的新要求。（马长生）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［1］的进展，展现出了广阔的应用前景。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［2］艺的增材制造设备，才标志着现代3D打印技术的真正形成。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［3］进作用。目前国内外利用3D打印器官模型制定手术方案、模拟［4］和指导手术的案例报道已经日渐增多。Bagaria等用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［5］大降低了传统钛网填充治疗有可能导致的并发症。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。图1 个性化下颌骨修复体
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［6］后人们在自己家中就可能生产出药物。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［7］［8］生组织或器官。Mannoor等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［9，10］组织相容性。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［11］疗方案的选择。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［12，13］［14］拟操作与器械选择，以提高手术疗效。Mottl-Link等术前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［15］具有重要价值。Kim等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］［17］、心脏肿瘤手术切除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［18］至破裂的风险仍然较高。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［20］取得了良好的治疗效果。颅内动脉瘤的介入治疗因颈内动脉虹
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