世界首次用3D打印挽救重病儿童

【字体: 时间:2015年04月30日 来源:生物通

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  最近,密歇根大学Mott儿童医院,医生们用一种3D打印的设备,通过一种从未使用的程序植入患者体内,挽救了3名气管支气管软化症患儿的生命。他们在最近的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)发表了这些充满前景的研究结果。

  

生物通报道:Kaiba只是一名新生儿,因为他小小的肺部没有得到需要的氧气,所以他的身体变成了蓝色。Garrett生下来的第一年是医院病床上靠呼吸机度过的,通过他的静脉供以营养,因为他的身体太虚弱了,不能吸收食物。Ian宝贝甚至在他六个月之前就可能会停止心跳。

这三个孩子都患有相同的致命疾病:气管支气管软化症的晚期形式,这种疾病致使气管定期衰竭,并妨碍正常的呼吸。目前还没有治愈的方法,患者预期寿命很短。

这三个男孩是世界上首次从开创性的3D打印设备受益的患者,在密歇根大学Mott儿童医院,这种设备可帮助他们的气道保持开放,恢复呼吸,并挽救了他们的生命。研究人员一直密切关注他们的情况,以观察植入三例患者的可吸收(bioresorable)夹板是否起作用,他们在最近的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)发表了这些充满前景的研究结果。延伸阅读:《自然通讯》:3D打印机创建心脏病治疗的变革性装置

本文资深作者、Mott儿童医院小儿耳鼻喉科副教授Glenn Green指出:“这些案例为我们开辟了新天地,因为我们能够利用3D打印来设计一种设备,通过一种从未用过的程序,成功地恢复患者的呼吸。”

“在这个程序之前,严重气管支气管软化症患儿的生存机会很小。今天,我们的第一个病人Kaiba是幼儿园里一个活泼健康的3岁幼儿,有着光明的未来。该设备的作用比我们所能想象的要好很多。我们已经能够成功重复这一程序,一直密切观察病人,以留意该设备是否按照我们所设计的目的那样起作用。我们发现,这种治疗方法,仍然是面对这种危及生命的疾病、但没有方法治愈的孩子的一个很好选择。”

结果表明,气管支气管软化症的早期治疗可防止常规治疗(如气管切开术)的并发症,延长住院治疗,人工呼吸,心脏和呼吸骤停,食物吸收不良和不适。在3个月的Kaiba、5个月的Ian和16个月的Garrett体内分别植入的设备,都没有造成任何并发症。

这些结果还显示,患者能够脱离呼吸机,并不再需要麻醉和镇静。研究人员指出,患者的多个器官系统得以改善。患者解除了导致免疫缺陷的蛋白质——可阻止食物吸收,这样他们就不再需要静脉注射治疗。

后来,Kaiba Gionfriddo因为是2012年受益于该程序的第一个病人,所以成为了全国的头条新闻,研究人员在Garrett Peterson和Ian Orbich中重复了这个程序。利用3D打印,Green和他的同事Scott Hollister博士,为每名患者定制了可植入的气管夹板。该设备是根据他们的气管CT扫描直接制造的,将一个基于图像的计算机模型和基于激光的3D打印结合在一起,产生了这种夹板。

这种特别设计的夹板植入了Mott儿童医院的三名患者中。夹板被缝在他们的呼吸道中,以扩大气管和支气管,并给它一个骨架以辅助适当的增长。夹板被设计成能够随时间被身体再次吸收。随着呼吸道的生长进行CT和MRI扫描,并显示该装置是开放的,以使所有三名患者的气道生长。

Green说:“我们很高兴地发现,到目前为止我们所有的案例都被证明,改善了这些患者的生命。3D打印医疗设备改善患者预后的潜力可能是明确的,但要在医疗实践中实现这一程序还需要更多的数据。”

作者称,最近这份报告不是为了设备安全而设计的,该疗法的罕见潜在并发症可能尚不明显。然而,Mott儿童医院小儿心血管外科主任、进行这项手术的Richard G. Ohye博士说,这些病例为潜在探索临床试验——在未来可以帮助其他气管支气管软化症不太严重的孩子,奠定了基础。

Kaiba现在是一个好奇、活泼的3岁男孩,他喜欢跟他的兄弟一起玩,他最近说在迪士尼世界看到了自己最喜爱的人物米奇老鼠,感谢Make-a-Wish基金会,他会在四月份回来复诊。

Kaiba的妈妈April Gionfriddo记得:“他第一次住院上,医生告诉我们可能不会成功,这是可怕的,因为他是接受该程序的第一个孩子,但这是我们唯一的选择,它救了他的性命。”

现在,Garrett,一个精力充沛的两岁半男孩,具有感染力的笑声,能够自己呼吸,而无需呼吸机。Ian,现在17个月大,最引人注意的是他的露齿大笑、热情的击掌,并喜欢跟他哥哥一起玩。

他的母亲Meghan Orbich记得:“我们真的吓坏了,只希望我们做出正确的决定。我每一天都感激这夹板的开发。这意味着我们儿子的生命。我确信,如果我们没有带Ian来Mott儿童医院,今天他不会与我们在这里。”

(生物通:王英)


 生物通推荐原文:

"Mitigation of Tracheobronchomalacia with 3D-Printed Personalized Medical Devices in Pediatric Patients," Science Translational Medicine, April 29, 2015. stm.sciencemag.org/lookup/doi/… scitranslmed.3010825

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