3D печать спасает жизнь ребенку

"Все врачи говорили, что нам итак очень повезло выйти из больницы живыми", призналась Эйприл Джионфриддо, прижимая к груди Кейба, своего 20-месячного сына. "В тот момент мы были просто в отчаянии. Мы были готовы на все ради спасения малыша." Надежда пришла из Университета штата Мичиган, где разрабатывалось новое, саморассасывающееся устройство, которое могло помочь ребенку дышать.

Этим непростым случаем заинтересовался Гленн Грин, доктор медицинских наук, доцент кафедры педиатрической отоларингологии Университета штата Мичиган. Грин и его коллега, Скотт Холлистер, профессор биомедицинской инженерии и машиностроения, адъюнкт-профессор хирургии, начали действовать без промедления. Они получили все необходимые разрешения, чтобы создать и внедрить внутрь трахеи для Кейба специальную шину из биополимера, называемого поликапролактон.

9 февраля 2012 года специально разработанная шина была успешно установлена малышу во время операции, которую провели в детской больнице. Она была изготовлена точно по размеру дыхательных путей Кейба, служила специальным каркасом для расширения бронхов, и должна была помочь их правильному росту и развитию. Спустя примерно три года шина будет поглощена телом ребенка.

"Это было удивительно. Как только шина была установлена, легкие начали ходить вверх и вниз, в первый раз в жизни малыша, и мы знали, что с ним все будет в порядке", сказал Грин. Грин и Холлистер смогли сделать это уникальное устройство по специальному проекту, с помощью изображений высокого разрешения, полученных методом компьютерной томографии и компьютерной системы автоматизированного проектирования. Шина была создана по снимкам трахеи и бронхов Кейба, на основе этих изображений сделали трехмерную компьютерную модель и распечатали на лазерном 3D-принтере.

Через три недели после операции мальчика отключили от аппарата искусственной вентиляции легких и с тех пор он больше не имел проблем с дыханием.

"Мы использовали уникальный материал. В течение двух-трех лет он будет поддерживать трахею, чтобы ее реконструировать и дать возможность вырасти, после чего он просто растворится", сказал Холлистер. "На самом деле построить (а тем более - "напечатать" на принтере) то, что хирург может использовать для сохранения жизни человека - это потрясающе."

На основе компьютерных изображений и 3D печати из биоматериала можно построить, адаптировать и реконструировать целый ряд тканевых структур человеческого организма. Грин и Холлистер уже использовали аналогичный процесс для создания и тестирования специфических структур уха и носа пациента в доклинических моделях. Кроме того, метод Холлистера был использован для восстановления некоторых костных структур (позвоночника, черепно-лицевых и длинных костей).

Тяжелые случаи трахеобронхиальной маляции встречаются редко. Примерно 1 из 2200 младенцев рождается с трахеомаляцией, часто это заболевание неправильно диагностируется как астма, которая не поддается лечению. Тяжелые случаи, как у Кейба, составляют около 10 процентов от этого числа. "И это страшно", говорит Грин. "Небольшое похолодание может вызвать у ребенка остановку дыхания. Я видел как умирают дети. Новая технология - это большое достижение, которое дает надежду всем этим детям." До операции остановки дыхания у Кейба случались на регулярной основе и почти каждый день ему требовалась реанимация. Ребенок задыхался и синел. "Врачи, которые наблюдали его, знали, что кроме этого устройства помочь ему ничего не могло", говорит Грин.

Теперь у мальчика все в порядке, он и вся его семья, в том числе старшие брат и сестра, живут в Огайо. "У него больше не было ни одного приступа", радостно сказала Эйприл. "Мы так благодарны, что удалось это сделать для него. Теперь мы спокойны."

Игорь Грень, OPEN.BY