Leben von drei Babys, gerettet durch 3D-gedruckte, wachstumsflexible Implantate

Der 3D-Druck hilft bei schweren Fällen einer Kinderkrankheit, bei der die Luftröhre aufgeweicht ist, was zu einem Kollaps der Atemwege und zu Atemversagen führt. Da die Tracheobronchomalazie bisher keine adäquate Intervention gefunden hat, hat sie bei drei Babys, deren Erkrankung ihnen eine geringe Chance bot, eine junge Kindheit zu erreichen, eine innovative Lösung gefunden.
Kaiba Gionfriddo, 3 Jahre alt, bei seinem Nachfolgetermin im C.S. Mott Children's Hospital der University of Michigan im April 2015. Kaibas Leben wurde 2012 durch ein 3D-gedrucktes Gerät gerettet.
Bildnachweis: Universität von Michigan

Forscher am CS Mott Kinderkrankenhaus der University of Michigan in Ann Arbor sagen, dass die drei Jungen die "ersten in der Welt sind, die von bahnbrechenden 3D-gedruckten Geräten profitieren", um ihre Atemwege so zu versteifen, dass die Stützen mithalten können mit ihrem Wachstum.

Ein Follow-up von allen drei Patienten in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft Translationale Medizin zeigt, dass die personalisierten bioresorbierbaren Schienenimplantate mit "vielversprechenden Ergebnissen" gearbeitet haben.

Pediatric Tracheobronchomalacia (TBM) sieht übermäßige Zusammenbruch der Atemwege während des Atmens, die zu lebensbedrohlichen Herz-Lungen-Verhaftungen führen können (angehaltenes Herz und Atmung).

Der Knorpel, der die Atemwege stützt, kann sich verstärken, wenn Kinder mit dem Zustand wachsen, erklärt das Studienpapier weiter, aber schwere Fälle der Krankheit erfordern eine aggressive Behandlung - und diese Kinder sind "unmittelbar gefährdet".

Vor diesem neuen Ansatz, eine frühzeitige Behandlungsoption für TBM bereitzustellen, trugen die einzigen verfügbaren konventionellen Therapien auch lebensbedrohende Komplikationen.

Babys benötigten eine Tracheostomiekanüle mit mechanischer Beatmung, die einen längeren Krankenhausaufenthalt erforderte, und Komplikationen führten oft zu Herz- und Atemstillstand. Zum Beispiel beträgt die Rate des Atemstillstandes aufgrund von Tubusokklusion so hoch wie 43% der pädiatrischen Tracheostomieprozeduren pro Jahr.

Überlebende: Kaiba, Ian und Garrett

Aber keines der neu entwickelten 3D-gedruckten Geräte hat Komplikationen für die drei behandelten Kinder verursacht, einschließlich Kaiba, der vor drei Monaten mit 3 Monaten als erster die neue Technologie erhielt. Die Stents wurden auch in den 5 Monate alten Ian und den 16 Monate alten Garrett eingeführt.

Die Technologie wurde entwickelt, um das Wachstum der Luftwege zu ermöglichen und gleichzeitig die externe Kompression über einen gewissen Zeitraum vor der Bioresorption zu verhindern. Die Technologie ermöglicht das besondere Problem der radialen Expansion des Luftwegs während der kritischen Wachstumsperiode. "Wenn ein Kind durch die ersten 24 bis 36 Monate der Tracheobronchomalazie unterstützt werden kann, führt das Wachstum der Atemwege im Allgemeinen zu einer natürlichen Auflösung dieser Krankheit", schreiben die Autoren.

Seniorautor Dr. Glenn Green, Associate Professor für Kinder-HNO bei CS Mott, sagt: "Vor diesem Verfahren hatten Babys mit schwerer Tracheobronchomalazie wenig Chancen zu überleben. Heute ist unsere erste Patientin Kaiba eine aktive, gesunde 3-jährige in Vorschule mit einer strahlenden Zukunft. " Dr. Green fügt hinzu:

"Das Gerät hat besser funktioniert, als wir es uns jemals vorstellen konnten. Wir konnten dieses Verfahren erfolgreich wiederholen und haben Patienten genau beobachtet, um zu sehen, ob das Gerät das tut, was es beabsichtigt hat.

Wir haben festgestellt, dass diese Behandlung sich weiterhin als eine vielversprechende Option für Kinder erweist, die mit dieser lebensbedrohlichen Krankheit konfrontiert sind, die nicht heilbar ist. "

Dr. Green beschreibt in dem Video unten, wie er und seine Kollegen an der Universität von Michigan an der Lösung arbeiteten.

Dr. Green strebt begeistert das Leben von Babys an, die mit der Krankheit geboren sind, die er in einem Beitrag im Krankenhaus sagt. Hail wird dem kleinen Siegerblog oft als behandlungsresistentes Asthma diagnostiziert. Er fügt hinzu, dass es sich um eine seltene angeborene Erkrankung handelt, die etwa 1 von 2200 Geburten betrifft, und die schweren Fälle sind noch seltener, wobei die meisten Kinder im Alter von 2 oder 3 Jahren aus den milderen Fällen herauswachsen.

"Kaibas Eltern, April und Bryan, sahen hilflos jedes Mal zu, wenn er aufhörte zu atmen. Sie beteten, dass sich etwas ändern würde und die Vorhersagen der Ärzte, dass er das Krankenhaus nie wieder verlassen würde, waren nicht wahr", schreibt Dr. Green 2013.

Die 3D-gedruckten Schienen waren rechnergestützt, so dass sie anpassbar waren, so dass die folgenden Parameter an die individuelle Anatomie des Patienten auf der "Submillimeter-Skala" angepasst werden konnten:

• Innendurchmesser, Länge und Wandstärke des Gerätes
• Anzahl und Abstand der Nahtlöcher.

Da es sich nicht um einen geschlossenen Zylinder handelte, gab das Design der Rohre eine Öffnung frei, um die Platzierung zu ermöglichen, aber auch den Radius zu erweitern, während die Luftwege wuchsen. Alle Einsätze rund um die Atemwege wurden aus Polycaprolacton hergestellt, einem Polymer, das sich so harmlos im Körper auflöst, dass die technologische Zeit den wachsenden Knorpel stützen kann.

Für Garretts maßgeschneidertes Gerät an seinem linken Bronchus hatte die Öffnung eine Spiralform, um es einem Gerät zu ermöglichen, gleichzeitig um seinen rechten Bronchus herum angebracht zu werden und mit ihm zu wachsen.

Freiheit von Intensivbehandlungen

Das Michigan-Team teilt auch die Ergebnisse, die zeigen, dass der Erfolg der Geräte bedeutete, dass die kleinen Kinder in der Lage waren, sich von Beatmungsgeräten zu lösen und keine paralytischen, narkotischen und sedierenden Medikamente mehr benötigten.

Es gab Verbesserungen bei verschiedenen Organsystemen und Probleme, die die Babys daran gehindert hatten, Nahrung aufzunehmen, so dass sie nun frei von intravenöser Therapie sein konnten.

Die Forschungsärzte hatten von der US-amerikanischen Food and Drug Administration die dringende Genehmigung erhalten, die Verfahren durchzuführen, aber es ist zu früh, dass die Strategie zur Routine für Babys mit TBM wird.Der heute veröffentlichte Fallbericht war nicht dazu gedacht, die Sicherheit der Geräte zu überprüfen - so kann es in einigen Fällen möglich sein, dass seltene Komplikationen aus der Behandlung resultieren. Dr. Green sagt:

"Das Potenzial von 3D-gedruckten medizinischen Geräten zur Verbesserung der Ergebnisse für Patienten ist klar, aber wir benötigen mehr Daten, um dieses Verfahren in der medizinischen Praxis umzusetzen."

Dr. Richard Ohye, Leiter der pädiatrischen kardiovaskulären Chirurgie bei C.S. Mott, glaubt, dass die Fälle die Grundlage für eine mögliche klinische Studie bei Kindern mit weniger schweren Formen der TBM liefern.

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