人類の歴史のほとんどにおいて、虚脱した気管または気管支を患った赤ちゃんは、悲劇的な運命、つまり窒息に直面していました。 これらのチューブは口から肺に空気を運び、一部の乳児は、気管軟化症として知られる状態である先天的に弱められた軟骨を取り囲んで生まれます。 重症の場合、これは気管または気管支を完全に崩壊させ、流れまたは空気を遮断し、新生児の呼吸を突然停止させる可能性があります。
3Dプリンティングテクノロジーに起因する驚くほど幅広い成果物に、もう1つ追加できます。気管軟化症の乳児の命を救い、今後2年間で安全に組織に吸収されるカスタムメイドの気管スプリント。 ミシガン大学の医師とエンジニアのチームは、スプリントを印刷して昨年6週間の海馬G園に移植し、本日ニューイングランドジャーナルオブメディシンで発表された手紙で偉業を発表しました。
2011年12月、Giondriddoは気管軟化症で生まれました。気管支軟化症は、アメリカ人の赤ちゃん2200人に約1人が罹患している状態です。 一般的に、弱った軟骨は呼吸困難を引き起こしますが、気管が時間とともに自然に強くなるので、子供は2歳か3歳までにそこから成長します。 しかし、彼の症例は特にひどく、2012年2月、両親のエイプリルとブライアンは、突然息を止めて青に変わったことに気づいたときに夕食に出かけました。
彼は病院に急行され、人工呼吸器で生き続けたが、医師は、長期的に生き残ることができない可能性が高いと述べた。 数週間後、スコット・ホリスター率いるミシガン州のエンジニアのチームが、以前の研究に基づいてデバイスの設計を開始しました。 このスプリントでは、彼らはGiondriddoの気管と左気管支のCTスキャンを使用して3Dデジタル表現を作成し、印刷して、気道のサイズと輪郭に完全に一致するスプリントを作成できるようにしました。
ギオンドリドの気管および気管支のCTスキャン（New England Journal of Medicineによる画像） 
ギオンドリッドの気管と気管支の3Dプリントキャスト。スプリントが右の画像に埋め込まれています。 （New England Journal of Medicine経由の画像） 2012年2月21日に、副子はギオンドリッドの失敗した気管支の周りに外科的に縫い付けられました。 ほとんどすぐに、それは彼の気道を開いたままにし、彼が正常に呼吸することを可能にしました。 "それは驚くべきものだった。 スプリントが挿入されるとすぐに、肺が初めて上下し始めました」と、手術を行い、スプリントの設計を手伝った医師のグレン・グリーンは、報道発表で述べました。
21日後、ギオンドリドは人工呼吸器から外され、手術から14か月間、呼吸障害はありませんでした。 スプリントは、気管支を開いたままにすることに加えて、天然の軟骨組織が成長できる骨格を提供します。ポリカプロラクトンと呼ばれる生体高分子を使用して印刷されたため、時間とともに徐々に体組織に吸収されます。
以前は、重度の気管軟化症は、人工呼吸器を使用して長時間治療するか、気管または気管支の周囲にメッシュチューブを移植して気道を開いた状態に維持していました。 しかし、CTスキャンに基づいてスプリントをカスタム設計することにより、チームはより効果的であると言う治療法を作成しました。 さらに、溶解可能な材料により、Giondriddoは後でデバイスを取り外すために侵襲的な手術を必要としません。
チームは、この同じCTスキャンと3D印刷プロセスを使用して、現在実験段階にあるカスタムメイドの耳、鼻、頭蓋骨、および骨のプロテーゼを製造することにも取り組んでいます。 他の研究グループは、3Dプリントされた耳、鼻、頭蓋骨を臨床患者に首尾よく埋め込みましたが、先月、オックスフォードチームは、人間の組織のように振る舞う微小な液滴をプリントする方法を見つけました。
