L’impianto stampato in 3D che salva la vita

L’impianto stampato in 3D che salva la vita

Tre neonati erano sul punto di morire, connessi tutti a una macchina per respirare. Le loro vie respiratorie erano talmente piccole da non permettere loro di espirare. Nel tentativo di salvare le loro vite, un gruppo di medici dell’Università del Michigan hanno utilizzato una stampante 3-D per produrre piccoli stent di plastica che i chirurghi hanno inserito giusto al di sopra dei loro polmoni per aprire le loro vie respiratorie.

In tutti e tre i tentativi, compiuti a partire dal 2012, la procedura si è conclusa con successo ed i ragazzini sono riusciti a respirare per conto proprio

In tutti e tre i tentativi, compiuti a partire dal 2012, la procedura si è conclusa con successo ed i ragazzini sono riusciti a respirare per conto proprio. Tutti e tre i ragazzini sono potuti tornare a casa, uno di loro per la prima volta. Gli stent erano stati pensati per adattarsi alla crescita dei pazienti da neonati a bambini. Stando a un rapporto pubblicato mercoledì su Science Translational Medicine da parte dei medici dell’Università del Michigan, un’apertura su un fianco degli stent circolari ha permesso alle vie respiratorie dei bambini di raddoppiare di dimensione prima che gli impianti si dissolvessero gradualmente.

La condizione dei ragazzini, conosciuta come tracheobroncomalacia, può essere fatale, ma si risolve quasi sempre da sola durante la crescita, intorno ai tre anni di età, quando le vie respiratorie crescono di dimensioni.

Nel 2013, Glenn Green, un professore associato di otorinolaringoiatria presso l’Università del Michigan, ha riportato il primo utilizzo di asticelle “bio-riassorbibili” nelle vie respiratorie di un neonato, uno dei casi descritti mercoledì scorso.

Il team di Green ha stampato modelli in 3-D delle trachee e dei bronchi dei bambini

A quasi tre anni dall’intervento, il bambino è sano. Il team di Green ha stampato modelli in 3-D delle trachee e dei bronchi dei ragazzi – i bronchi sono la ramificazione a forma di Y che porta aria ai polmoni – e sviluppato gli stent per rispettarne l’anatomia. In un neonato, ciascun bronco è delle dimensioni di una mina per matite, ci spiega Green, ma cresce rapidamente.

Stando ai medici, ciascun impianto è stato progettato e prodotto in meno di cinque giorni. I medici hanno cominciato a stampare modelli per la pianificazione di complessi interventi chirurgici quali i trapianti facciali. Con le opportunità offerte dalle componenti stampate, Green vede nella stampa 3-D un progresso sorprendente. “Questo è uno dei cambiamenti più importanti che sta avvenendo nel campo della chirurgia”, dice Green.

Gli stent per le vie respiratorie sono stati ricavati da un polimero, il policaprolattone, e formati utilizzando un processo di stampa 3-D conosciuto come sinterizzazione laser

Gli stent per le vie respiratorie sono stati ricavati da un polimero, il policaprolattone, e formati utilizzando un processo di stampa 3-D conosciuto come sinterizzazione laser. In questo processo, un materiale in polvere viene depositato strato dopo strato e poi fuso utilizzando un laser, producendo gradualmente una forma 3-D complessa.

Gli stent sono personalizzati per corrispondere con la lunghezza, il diametro e lo spessore delle vie respiratorie del bambino. Il materiale plastico si dissolve gradualmente nel giro di tre anni e diventa sempre più elastico man mano che si indebolisce, permettendo alle vie respiratorie di crescere ulteriormente. Stando a Green, i materiali per costruire uno stent costerebbero appena $10.

Stando a Green, i materiali per costruire uno stent costerebbero appena $10

Green spiega che gli stent sperimentali non potevano essere testati sugli animali perché la condizione che colpisce i neonati non si presenta in natura. Di conseguenza, è stato necessario ottenere un permesso esplicito da parte della FDA e negoziare con l’assicurazione sanitaria per il trasporto in Michigan dei casi disperati. In attesa dell’approvazione di questo trattamento, racconta, sono morti diversi pazienti. Green spera di ottenere l’approvazione della FDA e i fondi necessari per avviare un trial clinico con cui sviluppare un processo pratico per il trattamento dei bambini colpiti da questa condizione.

(Traduzione di Matteo Ovi)

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