Per la maggior parte della storia umana, ogni bambino che ha subito una trachea o bronchi crollati ha affrontato un destino tragico: soffocamento. Questi tubi convogliano l'aria dalla bocca ai polmoni e alcuni bambini nascono con cartilagine congenita indebolita che li circonda, una condizione nota come tracheomalacia. Nei casi più gravi, ciò può causare il collasso completo della trachea o dei bronchi, bloccando il flusso o l'aria e facendo arrestare improvvisamente la respirazione a un neonato.
All'elenco incredibilmente ampio di risultati attribuiti alla tecnologia di stampa 3D, ora possiamo aggiungerne un altro: una stecca tracheale su misura che ha salvato la vita di un bambino con tracheomalacia e verrà assorbita in modo sicuro nei suoi tessuti nei prossimi due anni . Un team di medici e ingegneri dell'Università del Michigan ha stampato la stecca e l'ha impiantata nella Kaiba Gionfriddo di sei settimane l'anno scorso, e ha annunciato l'impresa in una lettera pubblicata oggi sul New England Journal of Medicine .
Nel dicembre del 2011, Giondriddo è nato con la tracheomalacia, una condizione che colpisce circa 1 su 2200 bambini americani. In genere, la cartilagine indebolita provoca qualche difficoltà respiratoria, ma i bambini crescono da essa all'età di 2 o 3 anni poiché la trachea si rafforza naturalmente nel tempo. Il suo caso, tuttavia, è stato particolarmente grave e, nel febbraio 2012, i suoi genitori April e Bryan erano fuori a cena quando hanno notato che improvvisamente ha smesso di respirare e stava diventando blu.
Fu portato di corsa in ospedale e tenuto in vita con un ventilatore, ma i dottori dissero che c'erano buone probabilità che non fosse in grado di sopravvivere a lungo. Diverse settimane dopo, un team di ingegneri del Michigan guidato da Scott Hollister iniziò a progettare il dispositivo, basandosi su ricerche precedenti, in cui avevano stampato stecche 3D e altre protesi ma non le avevano impiantate in pazienti clinici. Per questa stecca, hanno usato una TAC della trachea di Giondriddo e hanno lasciato il bronco per creare una rappresentazione digitale 3D che è stata quindi stampata, consentendo loro di produrre una stecca che si abbinasse perfettamente alle dimensioni e ai contorni delle sue vie aeree.
La TAC della trachea e dei bronchi di Giondriddo (Immagine tramite New England Journal of Medicine) 
Il cast stampato in 3D della trachea e dei bronchi di Giondriddo, che la stecca ha impiantato nell'immagine a destra. (Immagine tramite il New England Journal of Medicine) Il 21 febbraio 2012, la stecca è stata cucita chirurgicamente attorno al bronco fallito di Giondriddo; quasi immediatamente, aprì i suoi passaggi d'aria e gli permise di respirare normalmente. "E 'stato stupefacente. Non appena la stecca è stata inserita, i polmoni hanno iniziato a salire e scendere per la prima volta ", ha dichiarato Glenn Green, il medico che ha eseguito l'intervento chirurgico e ha contribuito a progettare la stecca.
21 giorni dopo, Giondriddo è stato rimosso dal ventilatore e non ha avuto problemi di respirazione nei 14 mesi successivi all'intervento. Oltre a tenere aperto il bronco, la stecca fornisce anche uno scheletro su cui può crescere il tessuto cartilagineo naturale e, poiché è stato stampato utilizzando un biopolimero chiamato policaprolattone, verrà gradualmente assorbito nel tessuto corporeo nel tempo.
In precedenza, la tracheomalacia grave veniva trattata per lunghi periodi di tempo usando un ventilatore o l'impianto di tubi a maglie attorno alla trachea o ai bronchi per mantenere aperte le vie aeree. Progettando su misura la stecca sulla base di una TAC, tuttavia, il team ha creato un metodo di trattamento che si dice sia più efficace. Inoltre, il materiale dissolvibile significa che Giondriddo non avrà bisogno di un intervento chirurgico invasivo in seguito per rimuovere il dispositivo.
Il team ha anche lavorato sull'utilizzo di questo stesso processo di scansione CT e stampa 3D per produrre protesi su misura per orecchie, naso, cranio e ossa che sono attualmente in fase sperimentale. Altri gruppi di ricerca hanno impiantato con successo orecchie, nasi e teschi stampati in 3D in pazienti clinici, mentre il mese scorso un team di Oxford ha scoperto come stampare goccioline microscopiche che si comportano come tessuti umani.
