Хирурги использовали 3D печатную шину, чтобы спасти жизнь ребенку

18 марта 2014, 17:21

Профессор Скотт Холлистер и доктор Гленн Грин из Мичиганского университета (МУ) снова объединились с целью разработки имплантата - 3D печатной трахеальной шины, чтобы спасти жизнь ребенку.

Гаррет Петерсон из Лейтона, штат Юта, которому 18 месяцев, никогда не был дома, поскольку все время находился в больнице, подключенный к  аппарату искусственной вентиляции легких, который даже при максимальной нагрузке не мог полностью предотвратить периодические остановки дыхания.

Его состояние было настолько шатким, что родители даже боялись брать ребенка на руки из-за страха нарушить дыхание. Однако, после того, как хирурги Детской больницы Мотта при МУ имплантировали малышу 3D печатное устройство, чтобы открыть дыхательные пути, родители наконец-то смогут впервые забрать Гаррета домой.

Жизнь Гаррету спасло новое, саморассасывающееся устройство, которое разработали Гленн Грин, доктор медицинских наук, доцент кафедры детской оториноларингологии, и Скотт Холлистер, доктор философии, профессор биомедицинской инженерии и машиностроения, а также адъюнкт-профессор хирургии в МУ.

Тяжелое состояние Гаррета вызвано тетрадой Фалло с отсутствующим клапаном легочной артерии, из-за чего на дыхательные пути возлагается огромное давление. В случае Гаррета, развилась острая трахеобронхомаляция, или смягчение трахей и бронхов, что привело к сильному сужению дыхательных путей.

Петерсоны месяцами наблюдали, как у их малыша случаются остановки дыхания, а его кожа приобретала синеватый оттенок по несколько раз в день, заставляя медицинский персонал реанимировать ребенка с помощью тяжелых лекарств или других вмешательств.

Гаррета пришлось подключить к аппарату искусственного дыхания, который работал в максимально возможном режиме, однако состояние ребенка не улучшалось. Ему часто вводили сильные препараты, а затем врачам пришлось поместить малыша в искусственную кому.

В мае 2013 Петерсоны прочитали статью о первом ребенке, жизнь которого спасло устройство Холлистера-Грина, и решили, что случай Гаррета мог быть похожим.

Петерсоны встретились с Грином в МУ. На протяжение месяца Петерсоны никак не могли решить, является ли 3D печатное устройство правильным и наилучшим вариантом для их ребенка. В декабре состояние Гаррета резко ухудшилось. Его кишечник не мог справиться с огромным давлением аппарата искусственного дыхания. Около месяца ребенок пребывал в отделении интенсивной терапии, а его состояние было критическим.

Затем Петерсоны обратились за помощью в Детскую больницу Мотта. Холлистер и Грин изготовили искусственную трахеальную шину для Гаррета, использовав полимер под названием поликапролактон.

Холлистер занимался разработкой 3D модели дыхательных путей Гаррета и специальных шин, размер которых в точности соответствовал размерам бронхов ребенка. Холлистеру удалось изготовить специальное устройство с помощью детализированной визуализации и компьютерного моделирования. Готовую компьютерную модель, изготовленную на основе КТ снимков, 3D распечатали на принтере, чтобы получить шину.

Вот, как происходил процесс изготовления 3D печатного устройства:

31 января 2014 года Ричард Г. Охье, доктор медицинских наук, руководитель отделения детской сердечно-сосудистой хирургии в больнице Мотта, взялся за выполнение очень сложной операции. Ему было необходимо пришить два устройства в двух точках дыхательных путей Гаррета. Грин выступил ассистентом. Шины закрепили вокруг правого и левого бронха малыша, чтобы расширить дыхательные пути и обеспечить внешнюю опору для стимуляции правильного роста. По прошествии примерно трех месяцев, шины должны рассосаться в организме.

Поскольку состояние Гаррета улучшается, интенсивность работы аппарата искусственной вентиляции легких снизили в четыре раза. Несмотря на то, что ребенок все еще подключен к аппарату, интенсивность его работы существенно снижена, поэтому теперь можно перейти на использование домашнего аппарата искусственного дыхания, а его кишечник снова работает.

Холлистер считает, что пройдет еще 2-3 года прежде, чем трахея Гаррета полностью переформируется и начнет развиваться должным образом. За это время материал полностью растворился в организме ребенка, как утверждает Холлистер.

Острая трахеобронхомаляция встречается довольно редко. В среднем 1 из 2200 детей рождается с подобным врожденным пороком развития, и большинство детей перерастают его к 2-3 годам. Однако трахеобронхомаляция часто ошибочно диагностируется как астма, которая не реагирует на лечение.

На сложные случаи, как Гарррета, приходиться около 10% из общего числа. И они пугают, говорит Грин. Обыкновенная простуда у ребенка может вызвать остановку дыхания.

Петерсоны утверждают, что с надеждой смотрят в будущее. Гаррет снова улыбается, а всего через несколько месяцев родители смогут впервые забрать его домой.


Представляем Kayan: эксклюзивный 3D печатный абажур для Plumen

United Nude представляет коллекцию 3D печатной обуви от Захи Хадид и Бена ван Беркеля

Алексис Уолш представляет новую модную коллекцию LYSIS Collection, созданную с помощью 3D печати