En los recién nacidos en los que el cartílago de la tráquea no se ha desarrollado correctamente las paredes son débiles y flácidas en lugar de ser rígidas, lo que puede provocar el colapso de las vías respiratorias impidiendo que el aire llegue a los pulmones. Este trastorno se llama traqueobroncomalacia. La traqueobroncomalacia severa es muy rara: tan solo 1 de cada 2200 bebés nacen con traqueobroncomalacia y la mayoría la superan cuando alcanzan los 2 o 3 años de edad. Pero muchas veces se diagnostica incorrectamente como asma y que no responde al tratamiento.

Los tratamientos de este trastorno incluyen la monitorización del bebé si sufre infecciones respiratorias ya que un simple catarro puede hacer que el bebe deje de respirar. En algunos casos es necesario un respirados para mantener las vías respiratorias abiertas. En casos persistentes se utilizan dispositivos que se colocan en la tráquea para mantenerla abierta (stents), pero este método puede irritar la tráquea. También se puede utilizar un trozo de la costilla del paciente y colocarlo alrededor del exterior de la tráquea a modo de férula. Pero esta férula no tiene la forma correcta ni la capacidad de expandirse y contraerse con cada respiración.

Algunos casos son particularmente severos y siguen con los problemas para respirar incluso después de los tratamientos. Uno de estos casos severos era el de Kaiba, un bebe que ahora tiene 20 meses. Incluso con los mejores tratamientos dejaba de respirar continuamente y necesitaba reanimación cardiopulmonar diariamente. Había pocas probabilidades de que el niño saliera con vida del hospital. Era el momento de buscar otros métodos desesperadamente. Uno de los médicos de Kaiba, Marc Nelson, encontró una vía de esperanza en un nuevo dispositivo bioabsorbible que estaban desarrollando en la Universidad de Michigan el Dr. Glenn Green, doctor de otorrinolaringología pediátrica, y el Dr. Scott Hollister, investigador de ingeniería biomédica y profesor asociado de cirugía.

Green y Hollister se pusieron inmediatamente manos a la obra, y en colaboración con el Hospital Infantil de Akron consiguieron que la estricta FDA (Food and Drug Administration, el organismo del gobierno de Estados Unidos responsable de la regulación de alimentos, medicamentos o aparatos médicos) les diera una autorización de emergencia para que pudieran crear e implantar una férula traqueal hecha con un biopolímero llamado policaprolactona.

Para que la férula fuera personalizada utilizaron imágenes de alta resolución de la tráquea y bronquios del bebé obtenidas con un TAC (tomografía axial computarizada). Integraron las imágenes para crear el modelo de la férula que finalmente imprimieron utilizando una impresora 3D. La impresora va añadiendo capas del biomaterial de acuerdo al modelo digital, de modo que va creando una estructura tridimensional.

La férula se colocó alrededor de las vías respiratorias del bebé para expandir los bronquios y al mismo tiempo formar un esqueleto que ayudara al correcto crecimiento de su sistema respiratorio. Según el Dr. Green, las vías respiratorias tardarán aproximadamente unos 2 o 3 años en remodelarse y desarrollarse suficientemente como para mantenerse abiertos por sí mismas. Así que una de las principales ventajas de este novedoso implante es que precisamente en unos 3 años, al ser de material biodegradable, la férula será absorbida por el cuerpo.

El tratamiento fue un éxito casi instantáneo. A los 21 días del implante pudieron retirarle la ventilación mecánica. Y hace ya más de un año que implantaron esta férula y desde entonces Kaiba no ha vuelto a tener problemas respiratorios.

La férula implantada a Kaiba es el primer dispositivo creado con impresoras 3D que se utiliza en un paciente para ayudar a la reconstrucción de un tejido. Este caso pionero fue una de las noticias destacadas este pasado viernes en la prestigiosa revista médica New England Journal of Medicine. La mejor noticia es que este sistema de impresión 3D basado en diseños con imágenes personalizadas se puede adaptar para reconstruir otras estructuras. Las primeras en llegar serán las partes del cuerpo formadas por cartílago y hueso, ya que son las más sencillas. Por ejemplo, ya se ha utilizado para crear modelos pre-clínicos de orejas o estructuras de hueso. En este sentido la Universidad de Michigan se está convirtiendo en un líder en la fabricación de este tipo de dispositivos y ya ha creado un consorcio para ayudar a trasladarlos a la clínica.

Fuente:

University of Michigan Health System

David A. Zopf, Scott J. Hollister, Marc E. Nelson, Richard G. Ohye,Glenn E. Green. Bioresorbable Airway Splint Created with a Three-Dimensional Printer. N Engl J Med 2013; 368:2043-2045 May 23, 2013 DOI: 10.1056/NEJMc1206319