Pendant la plus grande partie de l'histoire de l'humanité, tout bébé victime d'une trachée ou d'une bronche effondrée était confronté à un destin tragique: la suffocation. Ces tubes transportent l'air de la bouche aux poumons et certains nourrissons naissent entourés d'un cartilage affaibli de manière congénitale, une maladie connue sous le nom de trachéomalacie. Dans les cas graves, cela peut entraîner l’effondrement complet de la trachée ou des bronches, ce qui bloque le flux ou l’air et provoque l’arrêt soudain du nouveau-né pour respirer.
À la liste étonnante de réalisations attribuées à la technologie d'impression 3D, nous pouvons maintenant en ajouter une autre: une attelle trachéale sur mesure qui a sauvé la vie d'un nourrisson atteint de trachéomalacie et qui sera absorbée en toute sécurité dans ses tissus au cours des deux prochaines années. . Une équipe de médecins et d'ingénieurs de l'Université du Michigan a imprimé l'attelle et l'a implantée l'année dernière dans Kaiba Gionfriddo, âgée de six semaines, et a annoncé l'exploit dans une lettre publiée aujourd'hui dans le New England Journal of Medicine .
En décembre 2011, Giondriddo est né avec une trachéomalacie, une maladie qui touche environ 1 bébé américain sur 2 200. En règle générale, le cartilage affaibli provoque certaines difficultés respiratoires, mais les enfants en grandissent à l'âge de 2 ou 3 ans, car la trachée se renforce naturellement avec le temps. Cependant, son cas était particulièrement grave et, en février 2012, ses parents, April et Bryan, étaient venus dîner quand ils ont remarqué qu'il avait soudainement cessé de respirer et virait au bleu.
Il a été transporté à l'hôpital et maintenu en vie avec un ventilateur, mais les médecins ont déclaré qu'il y avait de bonnes chances qu'il ne puisse pas survivre à long terme. Quelques semaines plus tard, une équipe d'ingénieurs du Michigan dirigée par Scott Hollister a commencé à concevoir le dispositif, basé sur des recherches antérieures, dans lequel ils utilisaient des attelles imprimées en 3D et d'autres prothèses mais ne les avaient pas implantés chez des patients cliniques. Pour cette attelle, ils ont utilisé un scanner de la trachée de Giondriddo et de la bronche gauche pour créer une représentation numérique 3D qui a ensuite été imprimée, ce qui leur a permis de produire une attelle qui correspondrait parfaitement à la taille et aux contours de ses voies respiratoires.
Le scanner de la trachée et des bronches de Giondriddo (Image via le New England Journal of Medicine) 
La distribution imprimée en 3D de la trachée et des bronches de Giondriddo, que l'attelle a implantée dans l'image à droite. (Image via le New England Journal of Medicine) Le 21 février 2012, l'attelle a été cousue chirurgicalement autour de la bronche défaillante de Giondriddo. presque immédiatement, il maintenait ouverts ses voies respiratoires et lui permettait de respirer normalement. "C'était incroyable. Dès que l'attelle a été mise en place, les poumons ont commencé à monter et à descendre pour la première fois », a déclaré Glenn Green, le médecin qui a opéré et contribué à la conception de l'attelle, dans un communiqué de presse.
21 jours plus tard, Giondriddo a été retiré du ventilateur et n'a eu aucun problème de respiration au cours des 14 mois qui ont suivi la chirurgie. En plus de maintenir la bronche ouverte, l'attelle fournit également un squelette sur lequel le tissu cartilagineux naturel peut se développer et, comme il a été imprimé à l'aide d'un biopolymère appelé polycaprolactone, il sera progressivement absorbé dans ce tissu corporel au fil du temps.
Auparavant, la trachéomalacie sévère était traitée par un ventilateur ou par implantation de tubes maillés autour de la trachée ou des bronches pendant de longues périodes pour maintenir les voies respiratoires ouvertes. En concevant l’attelle à l’aide d’un scanner, l’équipe a créé une méthode de traitement plus efficace. De plus, le matériau dissolvable signifie que Giondriddo n'aura pas besoin de chirurgie invasive ultérieurement pour retirer l'appareil.
L’équipe a également travaillé sur les mêmes processus de tomodensitométrie et d’impression 3D pour créer des prothèses sur mesure pour les oreilles, les nez, le crâne et les os, actuellement en phase expérimentale. D'autres groupes de recherche ont réussi à implanter des oreilles, des nez et des crânes imprimés en 3D chez des patients cliniques. Le mois dernier, une équipe d'Oxford a découvert comment imprimer des gouttelettes microscopiques se comportant comme des tissus humains.
