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背景:儿童主动脉瓣疾病(aortic diseases),可为先天性瓣膜发育障碍或者后天病理因素所致,可见瓣叶数量异常、瓣叶增厚、交界粘连、瓣环发育不良等病变。可分为主动脉瓣的狭窄、关闭不全和狭窄伴关闭不全等。儿童主动脉瓣狭窄(Aortic Diseases,AS),根据瓣叶数量可分为单瓣化、二瓣化、三瓣或三瓣以上等不同类型,其中以二瓣化最为多见,二叶式主动脉瓣畸形(bicuspid aortic valve,BAV)是临床常见的先天性心脏瓣膜病,发病率约0.5%～2.0%,男性多于女性,且具有明显遗传倾向[1,2]。儿童主动脉瓣狭窄的治疗目前仍面临巨大挑战,手术方式包括主动脉瓣成形术、经皮球囊扩张术、主动脉瓣置换(包括Ross术)等,对于小儿先天性主动脉瓣膜狭窄患者,术后往往有残余狭窄、瓣膜返流和需终身抗凝等问题,严重影响了术后患儿的生存质量,由于主动脉瓣成形术无需长期抗凝等优势,目前是儿童主动脉瓣狭窄的主要手术方式[3-5]。术前二维超声心动图、心脏CT和心脏磁共振成像(MRI)等影像学检查,对主动脉瓣狭窄诊治有重要指导意义,但二维影像学资料不能提供重要的三维空间解剖结构信息,应用3D技术能够打印精确的主动脉瓣模型,清楚显示心脏内部及主动脉瓣及根部解剖关系,帮助精准诊断、术前模拟并指导制定手术方案。本研究旨在研究3D心脏模型帮助手术治疗方案制定的可行性,评估3D模型在主动脉瓣狭窄手术方案制定中的临床价值。目的:应用3D打印技术制作主动脉瓣狭窄患儿的主动脉根部模型,分析3D打印主动脉根部模型在主动脉瓣狭窄患儿的诊断、术前评估及拟定手术方案中的临床应用价值。方法:本研究为回顾性研究,选取郑州大学人民医院2017年3月2019年10月收治的36例(男19例、女17例)小儿先天性主动脉瓣狭窄患者,分为3D打印组(20例),对照组(16例,非3D打印组)。3D打印组以64排CTA和(或)结合三维超声为数据源,应用3D打印技术制作主动脉根部模型,并测量主动脉瓣瓣环、窦部、窦管交界和升主动脉,与影像学检查(超声和CT)的测量值应用配对t检验和Pearson相关性分析,评估心脏模型的相关性和精准度;根据心脏模型进行术前评估及手术方案拟定,计算准确率和两种方式的一致性程度;比较3D打印组与对照组手术时间、体外循环时间、阻断时间及术后恢复时间等。结果:1.3D心脏模型与二维数据比较,瓣环、窦部、窦管交界和升主动脉的测量值比较差异无统计学意义(P值为0.082～0.631,均大于0.05),具有很高的相关性(Pearson相关系数0.977～0.996),能精准反映主动脉根部结构;2.分别根据影像学检查(心脏超声结合CTA)和3D模型(心脏模型结合影像学检查)判断解剖结构诊断的分型和制定拟定手术方案。判断解剖结构诊断,两种方式的准确率分别是90%和95%,配对χ2检验,即McNemar检验,P=1,具有较好的一致性(Kappa=0.643);与实际术中手术方案情况比较,比较两种方法对AS拟行手术方案,两种方式的准确率分别是85%和90%,配对χ2检验(即McNemar检验),P=1,具有较好的一致性(Kappa=0.773)。3.3D打印组手术操作时间及术后恢复时间均较对照组短,其中主动脉阻断时间 3D 打印组(36.75±12.31)min 较对照组(49.75±21.80)min 减少(P=0.044),3D打印组呼吸机辅助时间(22.03±18.68)min较对照组(14.10±13.54)min减少(P=0.043);全组手术效果良好,全组及两组的术后跨瓣压差均较术前降低,P<0.001。结论:3D打印模型能够显示小儿先天性主动脉瓣狭窄主动脉根部的三维解剖结构,有助于指导主动脉瓣狭窄手术方案制定,并可进行手术模拟,减少手术操作时间及术后恢复时间。