3D Printed Livers Guide Transplant Surgeons 'Hands
Innholdsfortegnelse:
Først kom røntgenbilder, og deretter CT-skanninger, og deretter MR-er. Nå gir teknologien ikke bare kirurger den beste utsikten ennå av organer så komplekse som hjerte og lever; det lar også dem holde nøyaktige replikaer av organene i håndflatene.
Cleveland Clinic er blant en håndfull institusjoner i nasjonen som bruker tredimensjonal utskriftsteknologi for å lage eksakte modeller av menneskelige organer. Kirurger på medisinske senter tar en nøyaktig kopi av pasientens lever inn i operasjonen med dem.
advertisementAdvertisementTanken er å bedre forstå anatomien til det syke organet under operasjonen. En kirurg kan ikke alltid fortelle å bruke tradisjonelle bildebehandlingsteknikker nøyaktig hvor blodkar i leveren er. De kan være så nær overflaten at de er i fare for å bli nicked med en skalpell.
Modellleveren viser nøyaktig plasseringen av fartøyene, slik at kirurgen kan operere med presisjon.
Kroppskart: Utforsk leveren i 3D »
AnnonseDr. Nizar Zein fra Cleveland Clinic sa Healthline han bruker allerede levermodellene under operasjonen. Det gjør det mulig for leger å ta seg tid i kirurgi og fortelle seg hvor de er i prosedyren.
Han sa at pasientene har kommet til Cleveland Clinic etter å ha blitt slått av av andre institusjoner. Leveroperasjon er ekstremt risikabelt og kan kompliseres ytterligere av andre faktorer, f.eks. Plasseringen av svulster. Modeller har gitt Cleveland Clinic til å ta på seg de tøffeste tilfellene, sa Zein.
Hvor lenge inntil vi kan skrive ut og transplantere?
Men hva må skje før leger kan skrive ut virkelige lever, hjerter og andre organer for transplantasjon til mennesker?
Flere hindringer står i veien. En er å finne allment tilgjengelige materialer som er egnet for bruk inne i kroppen, sier Jordan Miller, en assisterende professor i bioengineering ved Rice University. "Hittil har produksjonen vært på harde, tørre, stive materialer. Men kroppen er myk og våt. Det oversetter ikke. "
Sikkerheten til materialene vil også trenge å bli evaluert av et regulatorisk byrå, for eksempel USAs mat- og stoffadministrasjon, sa Miller.
Få fakta om levertransplantasjoner »
Han fortalte Healthline at en enda større utfordring han jobber med å løse, er hvordan å gjenopprette et menneskes store nettverk av blodkar i trykte organer. "Blodbeholdernettet i leveren eller en nyre er ganske vakkert, men fra et teknisk perspektiv er det ganske skremmende," sa han.
AdvertisementAdvertisementFunksjonelle trykte organer må være laget av humant vev og celler. Forskere trenger fortsatt å finne ut hvordan man kan holde menneskelige celler fra å dø under utskriftsprosessen.
Gjennom moderne vitenskap kan hud eller fettceller omdannes til stamceller som deretter kan dyrkes til celler av noe slag. Men det tar et enormt antall celler for å lage et funksjonelt menneskeorgan, sa Miller. Han prøver å finne ut en måte å få riktig blodstrøm eller vaskularisering til celler i 3D-trykte organer. Ellers kan de ikke få oksygen og næringsstoffer i et så tett miljø og vil dø.
Men forskere arbeider mot målet om å skrive ut levende lever, hjerter og andre organer for transplantasjon. På grunn av mangel på donerte organer, som kun kan brukes i en kort periode, kan denne fremgangen spare mange liv.
Annonsering"Når en transplantasjonssjef får en lever, vil den bare holde seg i live i noen timer, og du må finne en mottaker veldig fort," sa Miller. "Hva om vi kan skrive ut noe som vil ha vaskulatur som du kan koble direkte til? Det er den viktigste utfordringen i vårt felt. "
Utskriftshjerter for barn
David Frakes, assisterende professor i bioengineering ved Arizona State University i Tempe, jobber i et program som ligner Cleveland Clinic. Han har gått sammen med Barnas sykehus i Philadelphia, som skriver ut nøyaktige hjertereplikater for sine operasjoner.
AnnonseAvgiftKroppskart: Oppdag hjertet i 3D »
Han fortalte Healthline at han er fornøyd med å se sitt arbeid gjøre en forskjell i medisin så fort. "Som bioengineers, jobber vi i fem år hvis vi er heldige - det er vanligvis mer som 10 eller 20 før vi kommer opp med noe som kan infunderes i medisin og påvirke folks liv. Kirurger jobber med hendene i ekte plass. De er ikke i et 3D virtuelt miljø. "
Forskere ved Barnas sykehus i Philadelphia planlegger å begynne å spore utfallsdata av pasienter hvis leger brukte en trykt kopi under operasjonen. "Dette er en spennende ting som vil gi kvantifiserbare data," sa Frakes. "Trykte organer er superkule, og alle elsker å snakke om det anekdotisk, men så langt har ikke prøvelser blitt gjort. "
AnnonseZein sa at det sannsynligvis vil være 10 til 15 år før leger kan skrive ut et organ og legge det inn i noen. "Det er ikke veldig langt," sa han. "Konseptuelt har det blitt bevist. Hvorvidt vi kan oppnå et fullt funksjonelt organ med bestemte formål, er jeg ikke sikker, men det er absolutt et oppnåelig mål på dette punktet. "
Levertransplantasjon: Er det alternative behandlinger for leversykdom? »
