4D-Implantaat Bespaart Baby'S Met Ademhalingsproblemen

{h1}

Een nieuw "4d" medisch apparaat heeft het leven van drie babyjongens gered met levensbedreigende ademhalingsproblemen, zeggen onderzoekers.

Drie babyjongens met levensbedreigende ademhalingsproblemen leven vandaag de dag dankzij een 4D-biomateriaal, een medisch implantaat dat is ontworpen om in de loop van de tijd van vorm te veranderen, waardoor ze blijven ademen, aldus onderzoekers.

"Vandaag de dag zien we een manier om een ​​ziekte te genezen die al generaties lang kinderen doodt," zei Dr. Glenn Green, een pediatrische otolaryngoloog aan het CS Mott Children's Hospital van de Universiteit van Michigan en de senior auteur van een nieuw rapport over de jongens ' gevallen.

De onderzoekers zeiden dat 4D-biomaterialen op een dag niet alleen patiënten met ademhalingsaandoeningen kunnen helpen, maar ook die met stoornissen waarbij het hart, botten, spieren of de ingewanden zijn betrokken.

"De mogelijkheden zijn echt onbegrensd," vertelde hoofdonderzoeksauteur Dr. Robert Morrison, een research fellow en resident chirurg aan het University of Michigan Health System, aan WordsSideKick.com. [10 technologieën die je leven zullen veranderen]

De onderzoekers maakten de implantaten met behulp van een 3D-printer. Driedimensionale printers kunnen items maken van een breed scala aan materialen: plastic, keramiek, glas, metaal en nog ongebruikelijkere ingrediënten zoals levende cellen. De machines werken door lagen materiaal neer te leggen, net zoals gewone printers inkt neerleggen, behalve dat 3D-printers ook vlakke lagen op elkaar kunnen leggen om 3D-objecten te bouwen.

Vooruitgang op het gebied van 3D-printen heeft de snelle productie mogelijk gemaakt van medische apparaten die zijn aangepast voor individuele patiënten, zoals gehoorapparaten, tandheelkundige implantaten en prothetische wijzers. Apparaten gemaakt van onbuigzame materialen zijn echter vaak niet geschikt voor jonge patiënten die de implantaten snel kunnen ontgroeien.

Onlangs begonnen wetenschappers met het ontwikkelen van technieken om te proberen 4D-afdrukken te bereiken, waarbij 3D-afdrukitems zijn bedoeld om van vorm te veranderen nadat ze zijn afgedrukt. Green en zijn collega's redeneerden dat 4D-items indien nodig zouden kunnen groeien met jonge patiënten.

"Dit is het eerste 3D-geprinte implantaat dat speciaal is ontworpen om in de loop van de tijd van vorm te veranderen, de vierde dimensie, om de groei van een kind mogelijk te maken," vertelde Green aan WordsSideKick.com.

De luchtwegspalk is digitaal ontworpen om bij elk van de patiënten te passen.

De luchtwegspalk is digitaal ontworpen om bij elk van de patiënten te passen.

Krediet: Morrison et al., Science Translational Medicine (2015)

De drie babyjongens die waren geïmplanteerd met het nieuwe apparaat hadden allemaal dezelfde levensbedreigende aandoening - een ernstige vorm van een ziekte genaamd tracheobronchomalacie, die ongeveer 1 op 2000 kinderen over de hele wereld treft. De ziekte zorgt ervoor dat de luchtpijp regelmatig instort, waardoor een normale ademhaling wordt voorkomen. Er was geen remedie, en op het moment dat deze kinderen hun implantaten kregen, werd hun levensverwachting geschat op dagen tot weken, zei Green.

"Het is moeilijk om uit te drukken hoe erg ziek deze kinderen waren," zei Green. Alle drie de jongens zaten al maanden op de intensive care. In die tijd hadden ze, om in leven te blijven, vaak medicijnen nodig om ze te kalmeren en te voorkomen dat ze in beweging kwamen. Ze hadden allemaal beademingsbuizen in hun nek en ze waren op kunstmatige beademingsapparaten - maar toch leden ze herhaaldelijk aan ademhalingsproblemen en moesten ze worden gereanimeerd.

Een jongen, Kaiba Gionfriddo, was 3 maanden oud toen de artsen het nieuwe apparaat implanteerden. Gionfriddo was blauw geworden toen hij pasgeboren was, omdat zijn longen niet de zuurstof kregen die ze nodig hadden. De vijf maanden oude Ian Orbich kon geen voedsel in zijn maag krijgen zonder hartaanvallen te krijgen.

De luchtroutes van zestien maanden oude Garrett Peterson "waren floppy, met de consistentie van een natte noedel," vertelde Natalie Peterson, de moeder van Garrett, aan WordsSideKick.com. "Ze stortten vrijwel dagelijks in, zo niet meerdere keren per dag." Eenvoudige dingen zoals het verwisselen van zijn luier of het vasthouden van hem kon de luchtwegen van Garrett doen instorten, dit gebeurde maandenlang. "

De onderzoekers gebruikten CT-scans van de baby's om 3D-geprinte luchtwegspalken te ontwikkelen waarvan de lengte, diameter, dikte en andere factoren aangepast waren voor elke baby, om de verzwakte luchtwegen van de baby's open te houden.

Beelden van de CT-scan van een patiënt werden gebruikt om een ​​3D-model van de luchtweg van de patiënt te genereren.

Beelden van de CT-scan van een patiënt werden gebruikt om een ​​3D-model van de luchtweg van de patiënt te genereren.

Krediet: Morrison et al., Science Translational Medicine (2015)]

"We kunnen tientallen of honderden exact hetzelfde spalkontwerp afdrukken, hoe ingewikkeld de geometrie ook is", verklaarde studiegenoot Scott Hollister, een biomedisch ingenieur aan de Universiteit van Michigan, aan WordsSideKick.com. "Dit is erg belangrijk voor kwaliteits- en ontwerpcontrole, omdat we kopieën of replica's van exact dezelfde spalk kunnen maken en testen voordat we het implantaat implanteren."

De spalken hadden een beetje de vorm van hotdogbroodjes, en toen ze in de baby's werden geïmplanteerd en rond hun eigen luchtpijpen werden genaaid, hielden de apparaten het omringende weefsel tegen om te duwen en de luchtwegen te sluiten. De devicessplints zijn gemaakt van een materiaal genaamd polycaprolacton, dat na verloop van tijd onschadelijk oplost in het lichaam.

"Dit is de eerste keer dat 3D-printing is gebruikt om een ​​medisch implantaat te maken voor de behandeling van een levensbedreigende ziekte," zei Morrison.

De luchtwegspalken waren hol en poreus, ontworpen om open te spreiden naarmate de kinderen groeiden. Green merkte op dat de bronchiën van de kinderen, de luchtpassages die de luchtpijp verbinden met de longen, ongeveer de breedte van een potloodlood hadden toen de apparaten werden geïmplanteerd, maar bijna zullen verdubbelen in diameter tegen de tijd dat de spalken oplossen.

De onderzoekers volgden de groei van de luchtwegen na verloop van tijd met CT- en MRI-scans.Ze vonden dat de apparaten beter ademen en uitzetten zodat de luchtwegen bij alle drie de patiënten konden groeien. Alle apparaten lossen op zoals verwacht, en geen van de apparaten heeft complicaties veroorzaakt.

Onderzoekers bouwden een 3D-geprint apparaat dat het leven van Kaiba Gionfriddo redde, die werd geboren met een zeldzame aandoening die levensbedreigende ademhalingsproblemen veroorzaakte. Hierboven, Kaiba en zijn moeder April.

Onderzoekers bouwden een 3D-geprint apparaat dat het leven van Kaiba Gionfriddo redde, die werd geboren met een zeldzame aandoening die levensbedreigende ademhalingsproblemen veroorzaakte. Hierboven, Kaiba en zijn moeder April.

Credit: University of Michigan Health System

De jongens zijn nu thuis met hun familie. Ze hebben geen kalmerende middelen, narcotica of paralytics meer nodig om te blijven ademen. "Vakanties worden niet meer in het ziekenhuis doorgebracht," zei Green. "In plaats van weken achter elkaar plat op hun rug te liggen, leren deze kinderen te zitten en te staan ​​en rennen."

"Ik denk echt dat we Dr. Green en zijn team in Michigan nooit genoeg kunnen bedanken," zei Natalie Peterson. "We weten dat zonder deze procedure, Garrett een maand of zo was overleden."

Als kinderen met tracheobronchomalacie overleven tot de leeftijd van 2 of 3, groeien hun luchtwegen gewoonlijk sterk genoeg om de stoornis te overwinnen, en hun luchtpijpen zullen uiteindelijk geen tekenen meer hebben van de ziekte die hen bijna als baby's heeft gedood. De onderzoekers zeggen dat de luchtwegspalken langzaam genoeg zullen oplossen om de baby's te helpen dit punt te bereiken. Het eerste kind dat het apparaat ontvangt, Kaiba, is nu zover, en "hij doet het goed na degradatie van de spalk," zei Green.

"Vóór deze procedure hadden baby's met ernstige tracheobronchomalacie weinig kans om te overleven," zei Green in een verklaring. "Vandaag, onze eerste patiënt, Kaiba, is een actieve, gezonde 3-jarige in de kleuterschool met een mooie toekomst. Het apparaat werkte beter dan we ooit hadden kunnen voorstellen."

"De eerste keer dat hij in het ziekenhuis werd opgenomen, vertelden artsen ons dat hij het misschien niet zou halen", zei Kaiba's moeder, April Gionfriddo, in een verklaring. "Het was eng om te weten dat hij het eerste kind was dat deze procedure ooit had, maar het was onze enige keuze en het heeft zijn leven gered."

Garrett is nu twee en een half jaar oud. "Garrett doet het nu geweldig," vertelde de jongensvader, Jake Peterson, aan WordsSideKick.com. "Hij is zo blij - er is geen sprake van een probleem met zijn luchtwegspalk. Hij begint te leren rechtop te zitten."

Ian Orbich is nu 17 maanden oud en de onderzoekers zeggen dat hij bekend staat om zijn grijns, enthousiaste hoge vijven en liefde voor het spelen met zijn grote broer, Owen.

"We waren echt doodsbang, in de hoop dat we de juiste beslissing zouden nemen," zei de moeder van Ian, Meghan Orbich, in een verklaring. "Ik ben elke dag dankbaar dat deze spalk is ontwikkeld, het heeft het leven van onze zoon betekend en ik ben ervan overtuigd dat als we niet de gelegenheid hadden gehad om Ian naar Mott te brengen, hij vandaag niet bij ons zou zijn."

De artsen kregen een spoedopruiming van de FDA om deze procedures als laatste redmiddel uit te voeren. De onderzoekers zijn nu bezig met een klinische studie voor de 4D biomaterialen voor patiënten met minder ernstige vormen van tracheobronchomalacie.

"We hebben een ontmoeting gehad met de FDA om een ​​plan te laten opstellen voor 30 kinderen als onderdeel van een klinische proef," zei Green. "Dit zullen kinderen zijn met ernstige tracheobronchomalacie, maar niet de onmiddellijk levensbedreigende tracheobronchomalacie van deze eerste drie kinderen."

Hollister en Green hebben een octrooiaanvraag ingediend met betrekking tot het apparaat. De wetenschappers hebben hun bevindingen vandaag online (29 april) in het tijdschrift Science Translational Medicine gepubliceerd.

Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Aërobe Oefening: Alles Wat U Moet Weten
Aërobe Oefening: Alles Wat U Moet Weten

Seksleven Wordt Meer Bevredigend Voor Vrouwen Na 40
Seksleven Wordt Meer Bevredigend Voor Vrouwen Na 40

Science Nieuws


Frozen Giant Virus Nog Steeds Infectieus Na 30.000 Jaar
Frozen Giant Virus Nog Steeds Infectieus Na 30.000 Jaar

Queso Recall: 7.000 Gevallen Van Taco Bell Cheese Dip Getrokken Vanwege Het Risico Op Botulisme
Queso Recall: 7.000 Gevallen Van Taco Bell Cheese Dip Getrokken Vanwege Het Risico Op Botulisme

Hoe De Army Rangers Werken
Hoe De Army Rangers Werken

Wat Zal Er Gebeuren Als De Zon Sterft?
Wat Zal Er Gebeuren Als De Zon Sterft?

Klaslokalen Worden Het Volgende Strijdtoneel Voor Skeptici Op Het Gebied Van Klimaatverandering
Klaslokalen Worden Het Volgende Strijdtoneel Voor Skeptici Op Het Gebied Van Klimaatverandering


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com