На протяжении большей части истории человечества любой ребенок, перенесший коллапс трахеи или бронхов, столкнулся с трагической судьбой: удушением. Эти трубки передают воздух изо рта в легкие, и у некоторых детей рождается врожденно ослабленный хрящ, окружающий их, состояние, известное как трахеомаляция. В тяжелых случаях это может привести к полному разрушению трахеи или бронхов, блокируя поток или воздух и вызывая внезапное прекращение дыхания у новорожденного.
К удивительно широкому списку достижений, связанных с технологией 3D печати, теперь мы можем добавить еще одно: изготовленную на заказ шину для трахеи, которая спасла жизнь ребенка с трахеомаляцией и будет безопасно впитываться в его ткани в течение следующих двух лет., Группа врачей и инженеров из Мичиганского университета напечатала шину и вживила его в шестинедельную Кайбу Гионфриддо в прошлом году и объявила о подвиге в письме, опубликованном сегодня в Медицинском журнале Новой Англии .
В декабре 2011 года Гиондриддо родился с трахеомаляцией, заболеванием, которым страдает примерно 1 из 2200 американских детей. Как правило, ослабленный хрящ вызывает некоторое затруднение дыхания, но дети вырастают из него к 2 или 3 годам, поскольку трахея естественным образом укрепляется со временем. Однако его дело было особенно серьезным, и в феврале 2012 года его родители Эйприл и Брайан вышли на обед, когда заметили, что он внезапно перестал дышать и посинел.
Он был срочно отправлен в больницу и оставался в живых с вентилятором, но врачи сказали, что есть хороший шанс, что он не сможет выжить в долгосрочной перспективе. Несколько недель спустя команда инженеров из Мичигана во главе со Скоттом Холлистером начала проектирование устройства, основываясь на предыдущих исследованиях, в которых они делали 3D-отпечатки шин и другие протезы, но не имплантировали их клиническим пациентам. Для этой шины они использовали компьютерную томографию трахеи Гиондриддо и левого бронха, чтобы создать трехмерное цифровое изображение, которое затем было напечатано, что позволило им создать шину, которая бы идеально соответствовала размеру и контурам его дыхательных путей.
КТ трахеи и бронхов Гиондриддо (Изображение из Медицинского журнала Новой Англии) 
Трехмерный отпечаток трахеи и бронхов Гиондриддо, который шина имплантирована в изображение справа. (Изображение из Медицинского журнала Новой Англии) 21 февраля 2012 года шина была хирургически сшита вокруг поврежденного бронха Гиондриддо; почти сразу же он открыл воздушные проходы и позволил ему дышать нормально. "Это было прекрасно. Как только шина была вставлена, легкие впервые начали подниматься и опускаться », - говорится в заявлении для прессы, Гленн Грин, врач, который провел операцию и помогал спроектировать шину.
21 день спустя Гиондриддо был снят с аппарата ИВЛ, и у него не было проблем с дыханием в течение 14 месяцев после операции. Помимо удержания в открытом бронхе, шина также обеспечивает каркас, на котором может расти естественная хрящевая ткань, и, поскольку он был напечатан с использованием биополимера, называемого поликапролактоном, он постепенно впитывается в эту ткань тела.
Ранее тяжелую трахеомаляцию лечили длительными периодами времени с использованием аппарата ИВЛ или имплантацией сетчатых трубок вокруг трахеи или бронхов для поддержания дыхательных путей открытыми. Тем не менее, разработав шину на основе компьютерной томографии, команда создала метод лечения, который, по их словам, является более эффективным. Кроме того, растворимый материал означает, что Giondriddo не потребуется позже инвазивная операция по удалению устройства.
Команда также работала над использованием того же процесса КТ-сканирования и 3D-печати для изготовления индивидуальных протезов уха, носа, черепа и кости, которые в настоящее время находятся на экспериментальной стадии. Другие исследовательские группы успешно имплантировали уши, нос и черепа с 3D-печатью у клинических пациентов, а в прошлом месяце оксфордская команда выяснила, как печатать микроскопические капли, которые ведут себя как ткани человека.
