3D-printing redt drie baby's met tracheobronchomalacie
3D-printing biedt uiterst interessante mogelijkheden in de geneeskunde en we zien almaar meer chirurgische verwezenlijkingen op dat vlak. Zo zijn de drie Amerikaanse baby's Kaiba, Garrett en Ian van een gewisse dood gered. Ze vertoonden terminale tracheobronchomalacie, een zeldzame en ongeneesbare misvorming van de luchtwegen, en kregen een prothese die op maat was gemaakt door een 3D-printer en die werd ingeplant in hun trachea. Dat is een wereldpremière.
Kaiba kreeg al snel na de geboorte ademhalingsproblemen, terwijl Garrett zijn eerste levensjaar doorbracht aan een beademingstoestel en de kleine Ian op de leeftijd van slechts zes maanden een hartstilstand kreeg.
De onderzoekers kwamen op het idee om de precieze afmetingen en vorm van de trachea en de bronchiën van de drie zuigelingen te bepalen met een CT-scan. De beelden werden daarna opgeladen in een computerprogramma dat in minder dan drie dagen tijd plastic spalken creëerde in de vorm van buisjes. Vervolgens werden de op maat gemaakte spalken bij elk kind aan de falende luchtwegen gehecht, zodat ze de trachea en de bronchiën openhielden en zo een vrije luchtcirculatie en normale ademhaling mogelijk maakten.
Laser Sintering, de toegepaste techniek voor 3D-printing, maakt gebruik van een laser die partikels laag per laag doet samensmelten, zodat de 3D-structuur vanuit de basis wordt opgebouwd.
De spalken zijn niet alleen buigzaam om de luchtcirculatie te vergemakkelijken en van vorm te kunnen veranderen volgens de manier waarop elk jongetje ademt, ze kunnen ook geleidelijk worden uitgerekt en zich zo aanpassen aan de groei van hun luchtpijp.
De 3D-structuren zijn gemaakt van polycaprolacton, een polymeer dat geen gevaar inhoudt voor het lichaam en dat in drie tot vier jaar geleidelijk ontbindt als het wordt blootgesteld aan lichaamsvochten. Uiteindelijk wordt het volledig geresorbeerd als de ziekte overwonnen is.
De uiteindelijke resultaten overtroffen de verwachtingen. Bij de drie opgenomen patiëntjes werd een onmiddellijke en duurzame klinische verbetering gezien, zonder afstoting of complicaties. Zoals gepland hebben de spalken zich in hun lichaam geopend, zodat hun trachea kon groeien. Dat werkte zo goed dat alle drie de jongetjes niet meer beademd hoefden te worden, normaal konden ademen en de spoedafdeling verlieten en naar huis mochten.
De auteurs van deze experimentele behandeling, die met een spoedprocedure was goedgekeurd door de Food and Drug Administration, willen nu een klinische studie uitvoeren bij meerdere tientallen kinderen met minder ernstige vormen van tracheobronchomalacie. Dit succes kan ertoe bijdragen dat 3D-printing in de toekomst vaker wordt gebruikt in de gezondheidszorg.