2011年,卡伊巴(Kaiba)還只有6個星期大時,他突然停止了呼吸,臉色發青。他的父母趕緊把他送到了醫院,醫生很遺憾地發現他的左支氣管有先天性 缺陷。此后,病情反復發作,直到2012年的一月,外科醫生們在他的肺部植入了一個3D打印的氣管,才使他的呼吸道保持暢通。幾年之后,這個人造氣管會在 體內自行溶解,到那時候卡伊巴自身的支氣管就可以發育到能夠維持正常呼吸的水平。這是人類首次使用3D打印的部件來幫助組織重組,它被刊登在了《新英格蘭 醫學雜志》(NewEnglandJournalofMedicine)5月刊上。
格林醫生和他的同事們認為3D打印機可以用于制作人工氣管,因為3D打印機很容易生產可以組成器官管狀結構的環。研究人員們使用了生物相容性塑料材料打印這種氣管,并且在小豬身上做了測試。
氣管中20個相互連接,然后分叉伸進肺里的環形軟骨結構保持了新生兒呼吸道的暢通,就好像保持吸塵器軟管張開的金屬環一樣。但是有很少一部分人的軟骨太軟而造成氣管塌陷。另一種植入的斯滕特氏印模(stents)雖能夠從內部撐開氣管,但它引起的刺激還是會經常造成呼吸不暢。卡伊巴的主治醫生聯系到了密歇根大學的格倫·格林(GlennGreen)醫生,他和同事們正在開發一種能夠包在坍塌的氣管外的定制氣管,這樣不會造成任何刺激,而且又能保持氣管暢通。
研究團隊先給卡伊巴的呼吸道做了CT掃描,用得到的數據打印出了一個模具。然后,他們利用這個模具制造了一個合適的、柔韌的套筒來固定呼吸道。最后一步就是將他的支氣管組織縫在這個套筒內,該手術需要獲得美國食品及藥品管理局(U.S.FoodandDrugAdministration)的應急使用許可。“裝上這個套筒之后,我們第一次看到他的肺動了起來,”格林說。3D打印的醫療設備以及人體部件的應用才剛剛起步,但是格林相信這項技術有著“巨大的潛力”.
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