Vidas de tres bebés rescatados con implantes 3D impresos y flexibles

La impresión 3D ha venido al rescate de casos severos de una enfermedad infantil en la cual la tráquea se ablanda, lo que lleva al colapso de las vías respiratorias y falla respiratoria. Previamente sin una intervención adecuada, la traqueobroncomalacia ha encontrado una solución innovadora en tres bebés cuya condición les presentaba pocas posibilidades de llegar a la infancia.
Kaiba Gionfriddo, de 3 años, en su cita de seguimiento en el Hospital de Niños C.S. Mott de la Universidad de Michigan en abril de 2015. La vida de Kaiba se salvó con un dispositivo impreso en 3D en 2012.
Crédito de la imagen: Universidad de Michigan

Investigadores del CS Mott Children's Hospital de la Universidad de Michigan en Ann Arbor dicen que los tres niños se han convertido en los "primeros en el mundo en beneficiarse de los innovadores dispositivos impresos en 3D" para implantar sus vías respiratorias de manera tal que permitan que los soportes se mantengan al día con su crecimiento.

Un seguimiento de los tres pacientes publicados en la revista Ciencia de medicina traslacional muestra que los implantes de férula biorreabsorbible personalizados han funcionado con "resultados prometedores".

La traqueobroncomalacia pediátrica (TBM) observa un colapso excesivo de las vías respiratorias durante la respiración que puede provocar un paro cardíaco potencialmente mortal (con el corazón detenido y la respiración).

El cartílago que sostiene las vías respiratorias se puede fortalecer a medida que crecen los niños con esta afección, explica el estudio, pero los casos graves de la enfermedad requieren un tratamiento agresivo, y esos niños están en "riesgo inminente de muerte".

Antes de este nuevo enfoque para proporcionar una opción de tratamiento temprano para TBM, las únicas terapias convencionales disponibles también presentaban complicaciones potencialmente mortales propias.

Los bebés necesitaron la colocación de un tubo de traqueotomía con ventilación mecánica, lo que requirió hospitalización prolongada y las complicaciones a menudo condujeron a un paro cardíaco y respiratorio. Por ejemplo, la tasa de paro respiratorio debido a la oclusión del tubo llega hasta el 43% de los procedimientos de traqueostomía pediátrica al año.

Sobrevivientes: Kaiba, Ian y Garrett

Pero ninguno de los dispositivos impresos recientemente desarrollados en 3D ha causado ninguna complicación a los tres niños tratados, incluido Kaiba, que a los 3 meses de edad fue el primero en recibir la nueva tecnología, hace 3 años. Los stents también se insertaron en Ian de 5 meses y Garrett de 16 meses.

Diseñada para acomodar el crecimiento de las vías respiratorias al tiempo que evita la compresión externa durante un período de tiempo anterior a la biorresorción, la tecnología permite el problema particular de la expansión radial de las vías respiratorias durante el período crítico de crecimiento. "Si un niño puede recibir apoyo durante los primeros 24 a 36 meses de traqueobroncomalacia, el crecimiento de las vías respiratorias generalmente resulta en una resolución natural de esta enfermedad", escriben los autores.

El autor principal, el Dr. Glenn Green, profesor asociado de otorrinolaringología pediátrica en CS Mott, dice: "Antes de este procedimiento, los bebés con traqueobroncomalacia severa tenían pocas posibilidades de sobrevivir. Hoy, nuestro primer paciente Kaiba es un niño de 3 años activo y saludable en preescolar con un futuro brillante ". Dr. Green agrega:

"El dispositivo funcionó mejor de lo que podríamos haber imaginado. Hemos podido replicar con éxito este procedimiento y hemos estado observando de cerca a los pacientes para ver si el dispositivo está haciendo lo que se pretendía.

Descubrimos que este tratamiento sigue demostrando ser una opción prometedora para los niños que enfrentan esta afección potencialmente mortal que no tiene cura ".

El Dr. Green describe en el video a continuación cómo él y sus colegas de la Universidad de Michigan trabajaron para encontrar la solución.

El Dr. Green se esfuerza con entusiasmo por la vida de los bebés que nacen con esta afección, lo cual, según dice en una publicación en el blog Hail to the little victors del hospital, a menudo se diagnostica erróneamente como asma resistente al tratamiento. Agrega que es una afección congénita rara que afecta a aproximadamente 1 de cada 2.200 nacimientos, y los casos más graves son aún más raros, con la mayoría de los niños saliendo de los casos más leves a los 2 o 3 años de edad.

"Los padres de Kaiba, April y Bryan, se quedaron mirando impotentes cada vez que dejaba de respirar, rezando para que algo cambiara y las predicciones de los médicos de que nunca abandonaría el hospital nuevamente no eran ciertas", escribe el Dr. Green en 2013.

Las férulas impresas en 3D fueron basadas en imágenes computacionales diseñadas para ser personalizables de modo que los siguientes parámetros se pudieran hacer a la medida de la anatomía del paciente individual en "la escala submilimétrica".

• Diámetro interior, longitud y grosor de pared del dispositivo
• Número y espaciado de los agujeros de sutura.

Al no ser un cilindro cerrado, el diseño de los tubos dio una apertura para permitir la colocación, pero también la expansión del radio a medida que las vías respiratorias crecían. Todas las inserciones colocadas alrededor de las vías respiratorias estaban hechas de policaprolactona, un polímero que se disuelve en el cuerpo de forma inofensiva a un ritmo que permite que el tiempo de la tecnología soporte el crecimiento del cartílago.

Para el dispositivo hecho a medida de Garrett en su bronquio izquierdo, la abertura tenía una forma de espiral, para permitir que un dispositivo se coloque al mismo tiempo y que crezca con su bronquio derecho también.

Libertad de los tratamientos de cuidados intensivos

El equipo de Michigan también comparte los hallazgos que demuestran que el éxito de los dispositivos significaba que los niños pequeños podían desconectarse de los ventiladores y ya no necesitaban drogas paralíticas, narcóticas y sedantes.

Hubo mejoras en los sistemas de órganos múltiples y problemas que habían impedido que los bebés absorbieran los alimentos, por lo que ahora podrían estar libres de terapia intravenosa.

Los doctores de investigación habían recibido la aprobación urgente de la Administración de Alimentos y Fármacos de EE. UU. Para realizar los procedimientos, pero es pronto para que la estrategia se convierta en rutina para los bebés con TBM.El informe del caso publicado hoy no fue diseñado para evaluar la seguridad de los dispositivos, por lo que es posible que, en algunos casos, se descubran complicaciones poco frecuentes como resultado del tratamiento. El Dr. Green dice:

"El potencial de los dispositivos médicos impresos en 3D para mejorar los resultados para los pacientes es claro, pero necesitamos más datos para implementar este procedimiento en la práctica médica".

El cirujano especialista que realiza las operaciones, el Dr. Richard Ohye, jefe de cirugía cardiovascular pediátrica en C.S. Mott, cree que los casos proporcionan la base para un posible ensayo clínico en niños con formas menos graves de TBM.

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