心脏移植

心脏移植的长期结果正在改善，手术后存活多年的心脏移植患者数量正在增加，因此与心脏移植后血管病（CAV）相关的胸痛问题可能会变得更加常见。在有脊髓电刺激治疗慢性心绞痛经验的单位，当其他治疗方式在这种临床情况下不合适或不充分时，我们建议考虑这种脊髓电刺激治疗方案。心脏移植物血管病（CAV）在心脏移植成功后很常见；环孢素治疗的患者在移植后1年、3年和5年的血管造影可检测CAV的发生率分别为14%、37%和50%。

1，为什么需要免疫接种 答： 1）由于长期需要免疫抑制剂治疗，所以预防感染比治疗感染更要紧。2）再好的抗生素也不如机体自身有免疫效应。3）移植前应该做好免疫接种，起到术后保护效果。2，慢性心衰的儿童，移植前能免疫接种吗？跟普通人群比风险更高吗？ 答：能，活疫苗要在移植前4周接种。没有发现风险更高。3，移植后能否免疫接种？ 答：活疫苗就算了，不打了（这些疫苗要在术前赶紧打）。灭活疫苗可以，时间在移植后12个月好些，至少3个月。

有报道在心肾联合移植?8?年后，病人发生胸痛,但对传统医学治疗无效，高剂量阿片类药物提供了有限的疼痛缓解和需要反复住院；血管造影显示严重的同种异体心脏移植血管病，不适合于经皮或手术干预。有许多研究报告表明移植的心脏被交感神经再支配，建议在心脏移植术后心绞痛病人考虑进行脊髓电刺激试验。之后病人成功永久性植入脊髓电刺激装置，胸痛消失。 心脏移植后早期移植的心脏无神经支配，但心脏基本功能照常发挥，是不是移植心脏的中枢神经调节不重要了？聚焦这类临床现象,申请人认为这是融脑科学和心血管领域为一整体的交叉学科,其中新的知识点值得深入研究。目前认为，以人为研究对象，对于后期临床研究与疾病治疗具有至关重要的意义，但对于前期探索，采用具有相同遗传背景且生理状况可控的啮齿类动物为研究对象则更有优势。但目前啮齿类动物全脑?fMRI?技术尚不成熟，仅能进行单一种子点与全脑之间的网络连接研究，无法基于全脑水平系统性筛查功能变异脑区。因此，如何基于全脑水平多层次表征研究中枢调控心脏功能，成为此领域研究的关键问题之一。

适应证 1.终末期心力衰竭，经系统的内科治疗或常规外科手术均无法使其治愈。如果不进行心脏移植，预测寿命达到1年的可能性小于50%。 2.其他脏器（肝、肾、肺等）无不可逆性损伤。 3.患者及其家属能理解与积极配合移植手术治疗。 4.适合心脏移植的常见病症：①晚期原发性心肌病，包括扩张型、肥厚型及限制型心肌病；②无法手术和其他措施治疗的冠心病；③无法用换瓣手术治疗的终末期多瓣膜病；④无法用纠治手术根治的复杂先天性心脏病，如左心室发育不良等；⑤其他难以手术治疗的心脏外伤、心脏肿瘤等；⑥心脏移植后移植心脏广泛性冠状动脉硬化、心肌纤维化等。 近年人们比较公认的心脏移植指征：心衰存活指数（HFSS）35Kg/m2）或恶液质（体重指数72岁（各个移植中心对年龄上限掌握有所差别） 6.6个月内药物、烟草或者酒精滥用史。 手术分类 1.原位心脏移植 原位心脏移植手术是从胸骨正中开胸，暴露纵隔，打开心包，切断大血管后通过体外循环机进行辅助循环。供体的心脏在取出之前，给予氯化钾注射处理使心脏停搏，取出后放入冰中保存。通常供体心脏可以在冰中保存4-6小时。衰竭的心脏被切断周围大血管和部分左心房后从受体胸腔中分离出来，剩下的左心房组织保留肺静脉，将供体心脏修剪后植入原心脏部位与受体的血管和剩余左心房组织吻合。供体心脏复跳后，脱离体外循环机，缝合关胸。 2.异位心脏移植 异位心脏移植指保留受体心脏，且将供体的心脏植入胸腔，并将两个心脏和血管连接形成一个“双心”系统。这种术式能够给受体心脏一个恢复的机会。如果移植失败（如出现排斥反应），可以将出现排斥反应的供体心脏切除。异位移植一般用在供体心脏功能不够强健（受体体重远较供者体重大，供体心脏较弱，或患有肺动脉高压）。 最新进展 2014年10月24日，澳大利亚医生使用已经停止跳动的心脏成功进行了心脏移植手术，这是世界上首次使用“心死亡”心脏移植，开辟了未来器官捐赠和移植方式。到目前为止，医生只能依赖“脑死亡”病人捐出的心脏来进行移植，而且必须把仍在跳动的器官保存在冰里，火速送给接受者进行手术。

据国际心肺移植联盟报道，心脏移植术后一年的存活率在90%左右，3年的成活率在80%左右，5年的成活率在70%左右。中国目前的数据要优于国际上的，现在在中国心脏移植术后一年的成功率在97%左右，3年的成活率在95%左右，5年的成活率在88%左右。目前心脏移植患者的存活时间较长，在国际上有报道存活30年的，该患者于40岁时换心脏，70岁之后脑血管意外而导致死亡。 西京医院首例心脏移植患者目前为止仍存活，存活时间21年，为目前国内存活时间最长患者之一。

随着外科技术的改进和免疫抑制药物的发展，心脏移植已成为治疗儿童终末期心脏病的有效手段。自Adrian Katrowitz在1967年实施第一例儿童心脏移植以来，儿童心脏移植发展已有50年历史。虽然近10年全球儿童心脏移植数量均超过500例/年，但其中大部分病例主要集中在欧洲和北美，而中国儿童心脏移植少有报道。据ISHLT注册报道，截止到2016年6月30日，在线注册登记的儿童心脏移植已达13,943例，仅2015年全球285个移植中心就完成684例，且呈逐渐年增加趋势，术后中远期存活率令人满意。目前国际儿童心脏移植的术后1年、5年、10年及15年存活率分别为：84.64％、73.89％、62.46％和52.13％。中国心脏移植注册中心建立于2009年，截至2016年底，共收集38家心脏移植中心上报的2149例心脏移植数据，其中2015年和2016年度我国各移植中心实施并上报心脏移植手术数量分别为279例和368例(不包含澳门、台湾、香港等地区的数据)。我国历年上报儿童心脏移植手术累计达103例，主要为北京阜外医院和武汉协和医院报道，目前全国最小存活(3个月)及<5岁心脏移植患者均由武汉协和医院完成。2016年我国完成25例儿童心脏移植，与国际报道数据相比差距较明显，且由于早年缺乏完善的随访系统，国内各中心尚鲜有术后中长期生存率的报道。据中国心脏移植注册报道2005年至2014年的10年间，我国成人和儿童心脏移植受者总体存活率为92.7％。2015和2016年度，我国成人和儿童心脏移植受者总体院内存活率分别为94.4％和94.6％，儿童心脏移植受者院内死亡率分别为0和8.0％。儿童心脏移植主要病因是心肌病和先天性心脏病，并且表现出明显的年龄差异。ISHLT统计2009年6月－2016年6月，<1岁接受心脏移植的患儿病因分布为，心肌病占37％、先天性心脏病占55％、再次移植占0.3％、其他原因的心脏病占7％；1－5岁的患儿病因中，心肌病占44％、先天性心脏病占41％、再次移植占2.8％、其他原因的心脏病占12％；6－10岁的患儿病因中，心肌病占43％、先天性心脏病占35％、再次移植占7％、其他原因的心脏病占16％；11－17岁的患者病因中，心肌病占54％、先天性心脏病占23％、再次移植占8％、其他原因的心脏病占16％。我国儿童心脏移植受者主要原发病的占比依次为心肌病83.7％、先天性心脏病13.5％及其他病因2.7％。纵观1982－2016年儿童心脏移植受体病因诊断，心肌病仍是儿童心脏移植患儿的首要病因，但<1岁的婴儿主要移植原因目前仍然为先天性心脏病，而随着时间的推移，心肌病的比例逐步增高。此外，不同病因的心脏移植患者生存期也不同，从病因和生存期的关系分析得出，心肌病术后1年存活率要明显高于先天性心脏病患儿。近年来，由于心室辅助装置推广应用于儿童，在移植前支持治疗中，20％－25％的患者在移植术前接受过体外膜肺氧合或心室辅助装置，尽管ECMO循环支持在短期效果良好，但长期使用于等待心脏移植的儿童效果并不理想。移植前使用ECMO的患者，术后1年内生存率显著降低，而接受VAD或TAH的患者术后1年生存期与未进行任何辅助治疗的患者相比差异无显著统计学意义。由于柏林心脏辅助装置可用于婴儿和较小的儿童，儿科使用VAD越来越普遍，ECMO的使用比例逐年降低，VAD使用比例逐年上升，使病情严重的等候移植手术的儿童生存期得到改善。儿童先心病心脏移植受体术前近15％的患儿需要机械辅助。与其相比，心肌病患儿术前机械辅助率高达57.1％，主要为心室辅助装置或全人工心脏。心室辅助装置在我国应用受限，上报的103例儿童心脏移植术前均未使用任何机械辅助装置，术后应用主要以ECMO为主。对于儿童心脏移植供、受体选择上，国际儿童受体主要以<10岁为主，占63.3％，接受的供体为1－10岁。我国儿童受体主要以10－17岁为主，小于10岁受体多接受儿童供体，大于10岁受体多接受成年供体，供体缺乏使得17％－25％的儿童在等待心脏移植的过程中死亡。供/受体体重比一般维持在1.0－1.5左右，如果供心相对受者过大，术后可导致高血压或高肺动脉压以及无法正常关胸，如果供心相对受者过小，术后易出现低心排、恶性心律失常。根据武汉协和医院单中心报道，供/受体体重比在0.9－2.5的范围内是可被接受。在供心获取上，因儿童胸腔小，获取供心时动作应细致轻柔，避免操作所致心脏损伤；建议供心采取多层液体隔离，减少直接与冰接触，避免冷损伤；建议使用冷HTK液保存、运输。冷缺血时间大于3小时，修剪后HTK液复灌一次。儿童心脏移植在外科操作上仍有别于成人移植手术，对于大供心/小受体，多采用腔腔吻合；而对于小供心/大受体，多采用房房吻合。因考虑儿童生长发育，所有吻合口一半用PDS线，一半用PROLENE线，均为连续缝合。对于右位心移植，可将供心以左房中点为轴心向右旋转90度；而大动脉异位心移植，以供受体主动脉端端吻合为主，其他血管可用螺纹管延长，术后注意抗凝。受体>10岁，左室>5.7cm原则上可以使用年轻、成人供心；若供心太大，易继发高血压、反应性肺血管痉挛，加重供心右心负担；小供心（供/受<0.6）,左心/右心一般一周左右可代偿适应；若停机困难，可用ECMO辅助，应保持较快心率，以保证足够的每分钟心排量。移植术中排除所有可纠治因素仍不能脱离体外循环时，以及术后出现进行性的移植物衰竭时，应尽早使用ECMO。婴儿排斥反应较低，以抗感染为主，他克莫司目标谷浓度在术后近期阶段(0－60d)维持在10－15ng/mL，其后3－6个月为8－12ng/mL，6个月后情况稳定的受者维持在5－10ng/mL。临床研究结果提示，应用以他克莫司为基础的免疫抑制方案较以环孢素为基础的方案受者排斥反应发生率更低，但术后存活率却无优势。儿童心脏移植的远期并发症主要是移植物冠状动脉血管病变、肾功能衰竭、恶性肿瘤等。相比于成人，儿童心脏移植后的远期并发症表现出其特殊的年龄差异。高年龄的患者(11－17岁)相比低年龄患者(<11岁)移植后冠状动脉血管病变发生的时间要更早。由于免疫抑制剂的应用而引起的肾功能衰竭和恶性肿瘤并没有呈现出年龄的特异性，心脏恶性肿瘤在移植后发生的几率随年份增长而提高，1年幸存者的恶性肿瘤发生率为1.6％，5年为5.0％，而10年幸存者的肿瘤发生率已达9.5％。相比于成人，儿童心脏移植后恶性肿瘤分型中90％以上为淋巴系统肿瘤。另外，儿童再次移植一般占当年移植总数的5％左右，且同样表现出年龄的差异性，从婴儿(1％)到 11－17岁年龄组(9％)再次移植的数量增长。大部分的再次移植 (72％) 发生于初次移植后的3年。目前再次移植与初次移植的生存率相当。但再次移植与初次一直间隔时间短的，尤其是间隔时间在1年以内的患者，生存率较差。心肌病和先天性心脏病患者再次移植后的生存率并没有表现出明显差异。儿童心脏移植相比于成人可获得更好的预后，移植后的生存期一般可超过 20年，并且仍然在不断地改善和进步。目前供体短缺仍为儿童心脏移植发展的最大限制因素，很多儿童仍然需要通过机械装置来等待心脏移植手术，长期心脏辅助装置在儿童心脏移植中效果也已明确证实有效。虽然我国儿童心脏移植起步晚，发展慢，总体水平与国外相比存在较大的差异，但随着我国器官移植管理理念与国际接轨，一方面自2015年1月1日起，我国移植器官完全来自公民自愿捐献，器官捐献数量不降反升，单2015年全国捐献器官总数就达7785例，同时国家卫生计生委联合六部委于2016年5月6日发文建立“人体捐献器官转运绿色通道”，这将进一步促进移植器官快速异地转运；另一方面，我国人口基数大，百万人口器官捐献率上升空间广阔，并且随着医疗技术的发展，我国器官移植不仅疗效显著，且费用明显低于国际，其中心脏移植花费平均为28万元，仅为美国的1／22。所以，我国儿童心脏移植的发展是机遇与挑战并存。

近来有许多移植患者咨询移植术后能不能打疫苗，在此做统一答复。目前市面上各类疫苗种类名称繁多，按历史时间可划为三代。第一代：包括减毒活疫苗和灭活疫苗。减毒活疫苗简单来说就是毒力减弱，但仍然是活的病毒或细菌制成的疫苗，好处在于免疫效果明确，而且作用时间长，缺点就是毒力减弱的病原体可以通过自身变异恢复致病性，因此对于器官移植术后患者不应当接种减毒活疫苗。灭活疫苗可以理解为将病毒的尸体制成的疫苗，优点是不存在致病性，临床应用安全，缺点是免疫效果弱需要多次接种，器官移植术后患者一般无特殊禁忌可以考虑接种此类灭活疫苗。第二代：包括亚单位疫苗和重组基因疫苗。亚单位疫苗是将致病菌有害部分去除，利用具有保护性免疫原存在的组分制成的疫苗，所以也叫组分疫苗。重组基因疫苗是利用大肠杆菌、酵母菌等工具菌通过基因重组技术生产的疫苗。这两者都是类似于灭活疫苗。第三代：包括重组病毒载体疫苗和核酸疫苗。重组病毒载体疫苗：将病毒保护性片段插入没有致病性或者致病性极微弱的病毒后，注入人体细胞产生免疫反应。这就综合了减毒活疫苗和亚单位疫苗的优势，又避免了各自的短板。重组病毒载体疫苗虽好，但毕竟还是活病毒，对保存需要较高要求。核酸疫苗：包括DNA疫苗和mRNA疫苗两种。就是将病毒基因片段(DNA 或RNA ) 直接导入动物体细胞内，诱导免疫应答， 以达到预防和治疗疾病的目的。核酸疫苗具备了重组病毒载体疫苗的优点，但又不是活病毒，运输保存较方便。移植术前术后能够接种哪些疫苗呢？如下图所示（参考2019年Vaccination of solid organ transplant candidates and recipients: Guidelines from the American society of transplantation infectious diseases community of practice） 成人儿童接种时间移植患者在移植手术前若无接种禁忌应尽可能多接种各类疫苗。移植患者在移植手术前间隔 2 周及以上接种灭活疫苗，在移植手术前间隔 4 周及以上接种减毒活疫苗。移植患者在移植手术1个月后即可接种灭活流感疫苗，6个月后可接种各类灭活疫苗。关于新冠疫苗目前国内新冠疫苗主要包括为：1、灭活疫苗：分别由国药集团中国生物北京生物制品研究所有限责任公司（北京所）、武汉生物制品研究所有限责任公司（武汉所）和北京科兴中维生物技术有限公司（科兴中维）生产。2、腺病毒载体疫苗：康希诺生物股份公司（康希诺）生产的重组新冠病毒疫苗（5型腺病毒载体）。3、重组亚单位疫苗：安徽智飞龙科马生物制药有限公司（智飞龙科马）生产的重组新冠病毒疫苗 （CHO细胞）。对于器官移植患者是否可以接种新冠疫苗，目前暂无明确结论。最新的研究表明：对于器官移植患者而言，接种疫苗后并不一定具有免疫力，仍可能遭受新冠病毒感染，应该及时通过血清学效价检测确定预防接种是否有效。部分研究认为：对于灭活疫苗和重组亚单位疫苗，根据既往同类型疫苗的安全性特点，建议接种；对于腺病毒载体疫苗，虽然所用载体病毒为复制缺陷型，但既往无同类型疫苗使用的安全性数据，建议经充分告知，个人权衡获益大于风险后接种。

1）心脏移植主要是针对晚期充血性心力衰竭和严重冠状动脉疾病进行的外科移植手术。然而心脏移植并不是心脏病的常规治疗方法，而是作为挽救终末期心脏病病人生命和改善其生活质量的一个治疗手段。请问就目前而言，包括心脏移植在内的“异体器官移植”，主要存在哪些问题和风险？a.供体受限：自从我们国家全面应用脑死亡器官捐献供者，禁止使用死囚供体后，我国器官捐献逐渐规范，心脏移植数量逐年增长，但仍供不应求。一般来说，缺血时间在4小时以内的心脏为最佳供心，但因我国地域辽阔，而且在受体登记、供体分配等方面仍存在一定问题，我国缺血时间大于6小时的供心比例远高于国际心肺移植协会（ISHLT）数据。但总体上，我国心脏移植手术存活率令人满意，且手术数量仍有较大发展空间。b.存活率：根据第32届ISHLT报告，心脏移植1年和5年存活率分别为82%、69%，中位生存期为11年。移植后6个月死亡率最高，对于那些存活过第1年的病人中位生存期为13年。而我国阜外医院心脏移植数据是要优于ISHLT的，其中术后1、5和10年的存活率分别为94.0％、85.2％和72.7％。术后生活质量是可以接受的，心脏移植的病人90%以上的心功能明显改善并且恢复“正常”生活，但手术创伤、排斥担忧、因感染经常往返医院及终身服药等对病人的身心会有很大影响，比如活动范围受限，无法适应社会，无法从事重体力活动或者会受到用人单位排挤等。而且心脏移植术后存在诸多并发症，如：排斥、感染、移植物血管病变、恶性肿瘤、高血压、高血脂、肾脏疾病、血糖异常、骨骼、胃肠道相关疾病和附加心脏问题。但随着移植术后管理的改善，病人生活质量得到明显改善。c.费用：心脏移植手术、长期服用药物、经常往返于医院等会给心脏移植病人带来很大的经济负担和心理压力，而且有部分病人术后无法靠自己获得稳定收入。因此我们在术前评估时要求病人有良好的医从性并且拥有足够的经济支持。2）曾在2014年，澳大利亚医生使用已经停止跳动的心脏成功进行了心脏移植手术，这是世界上首次“死亡”心脏移植，开辟了未来器官捐赠和移植方式。而在2015年，华盛顿大学的研究人员就发现，名为“let-7 microRNA”的分子或可通过扮演关键的基因调节子来驱动细胞代谢和功能性的成熟，它对于诱导干细胞分化的心肌细胞的成熟非常关键。就目前而言，在国内外的心脏心外手术中，已拥有哪些比较先进的技术支持？a.体外膜肺氧合（ECMO）技术：ECMO可以同时对心脏和肺脏进行辅助。ECMO技术可以应用与心脏移植之前的术前辅助，心脏移植当中替代体外循环及术后辅助治疗。lECMO术前使用主要应用于不可逆心室衰竭病人患者在等待供心的过程中，更有效的过渡至心脏移植。lECMO的术中的应用，对于体外心脏保存时间长，预计心肌缺血缺氧再灌注损伤大的供心，心脏移植术中及术后使用ECMO，有利于心脏移植后的心肌保护，有利于心肌损伤后的恢复。这有利于提高边缘供心的应用的利用率。b.心脏移植术后3-5天容易发生右心衰竭，主要原因可能在于此期心肌水肿正处于高峰期，同时全身的回心血量也处于高峰期，ECMO的技术原理在于将右心的回心循环血量引出一部分到离心泵，经过氧合后注入到动脉，从而降低右心的前负荷，使右心获得休息的时间以适应较高的肺循环后负荷阻力。因此，ECMO对预防及治疗心脏移植术后的右心功能衰竭都有良好的治疗效果。c.心脏保存技术：在心脏移植手术当中，供心的质量直接影响心脏移植手术的预后，而离体供心保存过程所引起的缺血再灌注损伤是影响供心质量的最重要因素。供体缺血时间应尽量缩短，国际心肺移植协会(ISHLT)的统计数据显示，较安全的供心缺血时间为4—6 h，时间延长可引起心肌细胞和血管内皮细胞损伤，术后心功能恢复不良，急性排斥反应增加。目前心脏保存方法应用最多的是浸泡保存法，其操作简单、方便运输、成本低、短期保存效果好。除此之外，如深低温保存法、灌注保存法以及高压干燥保存法等新颖的心脏保存方法也在研究当中。其中，器官保护系统（OCS）保存离体心脏受到广泛的关注，现已经进入临床试验。此方法利用不停跳保存，最大程度地模仿心脏正常生理功能，很大程度上避免了心肌缺血和水肿。该保存法有望进一步延长供心安全保存时间。d.干细胞治疗及心脏组织工程：是对终末期心力衰竭较有应用前景的治疗方法。人心肌细胞年更新率在年轻成人中约1%，而在老年成人中会降至0.5%。促进内源性修复功能有可能有助于提高心肌细胞的再生能力及逆转心肌重构，细胞再生疗法通过直接介导和间接旁分泌介导的修复机制使心肌细胞自我更新修复。Fisher的论文就指出，干细胞治疗可以减少远期死亡率及再次住院率，并可使射血分数提升和心衰症状改善。但在“造血干细胞对心力衰竭的治疗”实验中，干细胞治疗对全因死亡率、射血分数及生活质量等方面与阴性对照组并无统计学差异，说明干细胞治疗并未提升心力衰竭的预后。因此，干细胞治疗在目前的临床试验中结果并不一致，是否真的起到治疗作用需进一步的深入研究。心脏组织工程是另外一个热点，人类胚胎干细胞和人类诱导的多能干细胞可以定向分化成特定器官的细胞，分化后的细胞有一定的可用性和可扩展性，因此被应用于心脏组织工程当中，心脏组织工程当中的难点在于分化出有电生理特性的心肌细胞，主要通过优化细胞和其化学成分，促进工程化的心肌细胞成熟。已经有研究人员通过心外膜途径将工程化的人类心肌细胞移植到裸鼠体内，移植物出现血管的重建，但看不到移植的组织和正常心肌发生机电耦合。目前心脏组织工程技术并未应用到临床，但其有一定的临床应用前景。e.人工心脏：也是近几十年来的研究热点，目前，人工心脏应用于不可逆双心室衰竭病人在等待心脏移植过程中的桥接治疗。人工心脏由两部分组成，可提供体循环及肺循环血流。但患者需口服抗凝药，且有中风和感染的风险，即使目前已经推出便携式装置，但顺利术后出院的患者仅11人，且在随访中再次返院88次（其中81%为非计划性返院）。3）除了利用干细胞重建“迷你”心脏之外，自从3D打印技术被引入生物工程技术领域以来，科学家发现，人们距离实现人造器官梦似乎又进了一步。在医学领域，对于这种听上去科技感十足的“3D打印技术”，您的专业看法是什么？在未来关于“心脏移植”的领域，还可以存在哪些的“可能性”？请提出大胆的假设。3D打印（Three Dimensional Printing，3D）技术起源于20 世纪80年代末，由查尔斯·赫尔（Charles Hull）提出，该技术是一种基于离散/堆积成型思想的新型成型技术，它根据零件或物体的三维模型数据，快速、准确地制造出零件或物体的实体模型。随着计算机辅助设计（CAD）和制造技术的进步，3D打印已经形成了许多成熟的加工工艺及成型系统，并应用于工程，制造和生物医药等在内的多个领域。3D打印主要步骤包括图像获取、数据处理建模、打印修饰，在医学领域上可经由CT、磁共振成像(MRI)、超声等影像学检查手段获取的图像，通过“0sirix、Meshlab”等图像处理软件行目标区域分割，完成网格化处理及后续建模过程后，以stl等格式文件传输到3D打印设备行3D打印及打印后处理细化。在医学领域，3D打印技术目前已广泛应用于各学科，其中在我们心血管疾病领域主要的应用包括：1. 3D打印解剖模型应用于手术方案的制定，如在一些复杂的冠脉搭桥手术、瓣膜手术、以及复杂先天性心脏病矫治手术，三维模型可直观展现复杂的脉管系统及相关组织解剖结构、毗邻位置关系及走形，指导手术方案的制定；2. 进行术前模拟练习，如近些年发展起来的TAVI手术，应用3D打印的模型，对患者进行术前数据测量及支架置入模拟训练，提高手术成功率；3. 应用于医学生的教学及手术技能培训，如对于一些复杂先天性心脏病，直观的3D模型可以让学生直观的接触其解剖特征，达到快速理解及掌握的教学目的。此外还有3D生物打印瓣膜组织、血管组织的相关应用，但由于技术上的限制，尚未形成稳定可重复的方法。近年来，经由3D打印技术拓展而来的3D生物打印技术发展迅速，该技术将3D打印技术与计算机科学、细胞生物学及组织工程技术相结合，从而形成的具有广阔应用潜力的打印技术，其原理是利用生物打印机将不同类型的生物材料按预先设计的3维结构逐层打印，再将通过组织工程培育的细胞接种到打印的生物相容性支架中，通过体外或生物反应器培育，使其生长发育为目标组织或器官，最终形成具有生物活性功能的组织与器官。与传统的组织工程方法相比，3D生物打印系统所使用的技术可以使所需组织的各个元素之间的空间关系更精确。目前主流的生物3D打印机根据不同的技术及应用方向分类，主要有喷墨式生物打印机、激光辅助生物打印机和挤压式生物打印机。三种类别打印机的打印机各有优劣，如喷墨式打印机具有低成本、快速的特点，但只能使用粘稠度较低的生物墨水，打印较低细胞密度的组织；激光打印机解决了喷墨打印机的这一缺点，能使用粘稠度较高的生物材料，可以实现较高密度组织的打印，而且其打印精确度高，细胞存活率高（可达95%以上）但其精确打印方式仅在打印单层细胞及一些简单的复合组织（如皮肤黏膜）显示出明显优势，对于复杂组织的打印尚有待提高；挤压式生物打印可用于打印一些具有机械强度的生物支架，可打印任何粘稠度的高细胞密度的水凝胶溶液，适用于颅颌面重建领域，但挤压式打印方式会对细胞造成较大的机械应力，降低打印出的细胞存活度。3D生物打印在再生医学应用具有很大的发展前景。在“心脏移植领域方面”，据国际心肺移植学会（ISHLT）年报显示，近5年来全球注册心脏移植年手术量在4 100例左右，全球心力衰竭患者高达2300万，且逐年上升，心脏移植仍为治疗终末期心力衰竭的主要方法，但因需要心脏移植的患者众多，而供体有限，很多终末期心脏病患者在等待的过程中失去生命。为解决移植器官问题，生物组织工程中最具潜力及前景的方向之一就是组织及器官的再造工程，其原理是利用3D生物打印技术，把组织或器官的骨架打印出来，再往上面种植相应的干细胞，通过IPS诱导分化技术及离体培养技术，使其生长发育为具有活力的组织或器官。该技术如果能突破，将有效的解决器官移植的供体问题。根据现有的技术基础，我们可以大胆设想，未来的心脏移植可能通过在患者身上获取干细胞，通过3D生物打印技术将心脏的支架打印出来，并将干细胞种植到其中，通过体外培养使其生长发育为一个具有功能的活体心脏，再将其移植到患者体内，由于供体心脏是跟患者具有同源性，可避免相关的免疫排斥反应，将为广大的终末期心脏病患者带来福音。4）无论是科学家、医生还是患者，都期待“不存在排异反应，不需要辅助药物治疗，也不存在伦理争端的人造器官时代”的到来。然而人造器官植入人体后，又是否能与人体自有的内分泌系统、神经系统等相适应和协调，以保持长久的存活且行使正常的功能？请问，在“人造器官”有朝一日让普罗患者受益之前，或将面临哪些问题有待解决？人造器官，即使有完整的细胞的构成，有完整的器官形态，但值得注意的是，它们的培育是在体外环境，与体内复杂的内环境无法相提并论，那么移植后，这些器官是否能有正常的功能？众所周知，人体大至疾病，小至心情，都会引起内环境的一系列改变，这些变化是体外完全无法模拟和复制的，那么人造器官移植入人体后，面对这些改变，能像正常自身器官那样作出迅速、精准而微妙的响应吗？不得而知。即使人造器官达到何等的“浑然天成”，“伦理”，仍将是个永远存在、甚至永远争议的问题。人造器官技术倘若足够完善，那么将意味着，获得移植的患者，有了“长生”的希望和可能。那么，生而平等，是否人人都应该均等地享有这种权利？在资源有限、资本分配不均的社会，这种权利又是否真的能平等地实现？资源分配时应按照什么规则？生命之无价，必须去市场化，但资源不足，又必须得有市场化因素的参与，那么，“度”在哪里？而人群寿命大幅延长乃至“长生”带来的巨大生活资源缺口，和随之而来的社会问题，又有谁能预计，谁能解决？古人有云，兵马未动，粮草先行。因此我认为，在将人造器官移植真正用于人体疾病治疗之前，也就是在技术正飞速发展的当下，技术应用的社会规则的研究、思量、制定与决策更亟不可待，毕竟，有规矩，才可成方圆。

现今，高血压、冠心病及心肌病等发病率较高，常常导致心脏功能下降和充血性心力衰竭。对此类疾病的内科治疗非常有限，大多数方法只能减轻症状，并不能延长患者的寿命。人们对此进行了积极不懈的探索，心脏移植算是较为成功的技术。然而，慢性排异反应、感染、继发性冠脉病变以及供体的严重缺乏等诸多因素限制了这一技术的广泛开展。相关数据显示，在中国，每年约有30万人需要器官移植，而2015年仅有2766人捐献了7785个器官组织，需要器官移植的病人数与所器官捐献数的比值大约30比1，因而供体器官的缺口非常之大，心脏移植同样如此。人们便开始了用人工心脏暂时或者长期代替自然心脏的探索之路。人工心脏利用机械的方法把血液输送到全身各器官以代替心脏的功能。人工心脏可分为暂时性，即部分取代心脏的辅助性人工心脏(VentricularAssistDevice，VAD)和长期性，即取代整个心脏的全人工心脏(TotalArtificialHeart，TAH)。1969年人工心脏首次应用于临床，由美国医生Cooley完成，心脏辅助时间达64小时，以便过渡到心脏移植。全人工心脏作为永久性装置的应用则始于1982年，由美国犹他大学的Kolff博士及其团队完成，植入了Jarvik-7型TAH，患者存活112天。1985年Copeland成功地施行了首例JarvikTAH，表明心脏和心室辅助装置既可作为心脏移植的过渡又可用于心衰病人的长期辅助以便自体心脏恢复功能。2004年，美国FDA批准CardioWest全人工心脏（由Jarvik7改进而来，现名称是Syncardia TAH）作为移植前的辅助治疗措施在使用。截止到2014年，全世界共有超过1250例SynCardia全人工心脏的临床应用，最长的辅助时间为1374天。目前该全人工心脏也在进行永久性人工心脏移植的临床试验。到目前，人工心脏无论作为治疗措施还是作为心脏移植的过渡支持都已取得了长足的进步。新的产品不断涌现，许多产品已商品化，性能良好，使用安全，使心力衰竭的病人症状得以明显改善，生活质量明显提高。但是，也有不容乐观的地方，诸如术后出血、血栓栓塞、感染、肾功能衰竭、多器官功能衰竭等并发症发生率仍较高，严重影响患者的生存率。要想制成像自然心脏那样精确的组织结构，同时价格低廉的人工心脏并非易事，需要医学、生物物理学、工程学、电子学等诸多学科的综合应用和长时期的合作研究。前途是光明的，道路是曲折的，相信在不久的将来，人类会克服种种困难，让人工心脏代替人的心脏成为现实。