3D принтеры сейчас используются во многих сферах — от аэрокосмической промышленности до производства простейших игрушек. Работают с этими системами и врачи — на Geektimes уже не раз публиковались новости и статьи о способах применения 3D принтеров в медицине. На днях появилась информация о еще одном способе применения таких систем: врачи распечатывают на принтере участок трахеи, который может изменять форму одновременно с ростом ребенка.

На данный момент эта технология уже спасла жизни 3 малышам, у которых наблюдались проблемы с дыхательными путями. Причем эти проблемы угрожали жизни детей. Технология создания деталей, которые могут расти вместе с организмом ребенка — очередное важное достижение медицины.

Первый ребенок получил такой имплантат три года назад, и кусочек пластика помог маленькому человеку выздороветь. Речь идет о разновидности трахейной бронхомаляции — относительно редком заболевании, которое приводит к схлопыванию дыхательных путей и, соответственно, к смерти ребенка. Это заболевание наблюдается у 1 из 2000 детей. Обычно дети перерастают заболевание, достигая трехлетнего возраста. Но в серьезных случаях до трех лет ребенок просто не доживает.

К слову, единственной причиной, по которой родители детей согласились на участие своих отпрысков в медицинском эксперименте — отсутствие иных способов предотвращения смрети ребенка. Никакая терапия и медикаменты не помогали. Один ребенок не только не мог нормально дышать, но и не был способен принимать пищу. Если бы не врачи, малыш умер бы через несколько дней.


Вот так это работает (Morrison et al. Science Translation Medicine)

Для того, чтобы создать имплантат, исследователи внимательно изучали изображения трахей пациентов, с последующим моделированием необходимого участка. Здесь использовалось специальное программное обеспечение, способное генерировать модель трахеи, исходя из особенностей строения дыхательных путей пациента.

Сам имплантат создавался по технологии лазерного спекания, при этом на создание имплантата уходило 1-3 дня. Стоимость материала — очень низкая, $10 за имплантат.


Morrison et al. Science Translation Medicine (2015)

Поскольку имплантат не замкнут, он способен расширяться, по мере роста ребенка. Медики переживали, что если этого не случится, то дыхательные пути ребенка не смогут нормально увеличиваться в размере. Но все оказалось хорошо — пластик давал расширяться трахее по мере роста ребенка. Все три проведенные операции закончились успешно.