I det meste av menneskets historie sto enhver baby som led av en kollapset luftrør eller bronkier overfor en tragisk skjebne: kvelning. Disse rørene transporterer luft fra munnen til lungene, og noen spedbarn blir født med medfødt svekket brusk som omgir dem, en tilstand som kalles trakeomalacia. I alvorlige tilfeller kan dette føre til at luftrøret eller bronkiene faller fullstendig, blokkerer strømmen eller luften og får en nyfødt til å plutselig slutte å puste.
Til den utrolig omfattende listen over bragder som tilskrives 3D-trykkteknologi, kan vi nå legge til en til: en skreddersydd luftrørskinn som reddet livet til et spedbarn med trakeomalacia og vil trygt bli absorbert i vevet hans i løpet av de neste to årene. . Et team av leger og ingeniører fra University of Michigan trykket splinten og implanterte den i seks uker gamle Kaiba Gionfriddo i fjor, og kunngjorde bragden i et brev publisert i dag i New England Journal of Medicine .
I desember 2011 ble Giondriddo født med trakeomalacia, en tilstand som rammer omtrent 1 av 2200 amerikanske babyer. Vanligvis forårsaker den svekkede brusk noen pustevansker, men barn vokser ut av den etter 2 eller 3 år, da luftrøret naturlig styrker seg over tid. Hans sak var imidlertid spesielt alvorlig, og i februar 2012 var foreldrene April og Bryan ute for å spise middag da de la merke til at han plutselig sluttet å puste og ble blå.
Han ble ruset til et sykehus og ble holdt i live med en ventilator, men legene sa at det var en god sjanse for at han ikke ville klare å overleve på lang sikt. Flere uker senere begynte et team av ingeniører fra Michigan under ledelse av Scott Hollister å designe enheten, basert på tidligere forskning, der de hadde 3D-trykte splint og andre proteser, men ikke hadde implantert dem i kliniske pasienter. For denne splint brukte de en CT-skanning av Giondriddos luftrør og forlot bronkiene for å lage en digital 3D-representasjon som deretter ble skrevet ut, slik at de kunne produsere en splint som perfekt ville samsvare med luftveiens størrelse og konturer.
CT-skanning av Giondriddos luftrør og bronkier (Bilde via New England Journal of Medicine) 
Den 3D-trykte rollebesetningen av Giondriddos luftrør og bronkier, som spalten implanterte i bildet til høyre. (Bilde via New England Journal of Medicine) 21. februar 2012 ble splinten sydd kirurgisk rundt Giondriddos mislykkede bronkus; nesten øyeblikkelig holdt den åpne luftgangene hans og lot ham puste normalt. "Det var utrolig. Så snart spalten ble satt inn, begynte lungene å gå opp og ned for første gang, ”sa Glenn Green, legen som utførte operasjonen og hjalp til med å designe spalten, i en pressemelding.
21 dager senere ble Giondriddo tatt av respiratoren og har ikke hatt pusteproblemer i løpet av de 14 månedene siden operasjonen. I tillegg til å holde åpent bronkiet, gir spalten også et skjelett som naturlig bruskvev kan vokse på, og fordi det ble skrevet ut med en biopolymer kalt polykaprolakton, vil den gradvis bli absorbert i dette kroppsvevet over tid.
Tidligere ble alvorlig trakeomalacia behandlet i lengre perioder ved bruk av en ventilator, eller implantasjon av maskerør rundt luftrøret eller bronkiene for å holde luftveien åpen. Ved å tilpasse splint basert på en CT-skanning, laget teamet imidlertid en behandlingsmetode som de sier er mer effektiv. I tillegg betyr det oppløselige materialet at Giondriddo ikke trenger invasiv kirurgi senere for å fjerne enheten.
Teamet har også arbeidet med å bruke samme CT-skanning og 3D-utskriftsprosess for å produsere skreddersydde øre-, nese-, hodeskalle- og beinproteser som for tiden er i eksperimentelle faser. Andre forskningsgrupper har implantert 3D-trykte ører, neser og hodeskaller hos kliniske pasienter, mens en Oxford-gruppe forrige måned fant ut hvordan de skal trykke mikroskopiske dråper som oppfører seg som menneskelig vev.
