3D Printed Livers Guide Transplant Surgeons Hænder
Indholdsfortegnelse:
Først kom røntgenstråler og derefter CT-scanninger og derefter MRI'er. Nu giver teknologien ikke kun kirurger den bedste visning endnu af organer som komplekse som hjerte og lever; det tillader også at de holder nøjagtige replikaer af organerne i håndfladerne.
Cleveland Clinic er blandt en håndfuld institutioner i nationen, der bruger tredimensionel trykningsteknologi til at skabe nøjagtige modeller af menneskelige organer. Kirurger på lægehuset tager en nøjagtig kopi af en patients lever ind i operationsrummet med dem.
advertisementAdvertisementTanken er at bedre forstå anatomien hos det syge organ under operationen. En kirurg kan ikke altid fortælle at bruge traditionelle billedteknikker præcis, hvor blodkar i leveren er. De kan være så tæt på overfladen, at de risikerer at blive nicket med en skalpel.
Modellen lever viser skibets nøjagtige placering, så kirurgen kan fungere med præcision.
Kropskort: Udforsk leveren i 3D »
AnnonceDr. Nizar Zein fra Cleveland Clinic fortalte Healthline, at han allerede bruger levermodellerne under operationen. Det gør det muligt for lægerne at tage timeout under operationen og forlade sig selv, hvor de er i proceduren.
Han sagde, at patienterne er kommet til Cleveland Clinic efter at være blevet afvist af andre institutioner. Leverkirurgi er ekstremt risikabelt og kan kompliceres yderligere af andre faktorer - f.eks. Placering af tumorer. Modellerne har gjort det muligt for Cleveland Clinic at tage selv de hårdeste tilfælde op, sagde Zein.
Hvor lang, indtil vi kan 'Udskriv og transplantere'?
Men hvad skal der ske, før lægerne kan udskrive ægte lever, hjerter og andre organer til transplantation i mennesker?
Flere forhindringer står i vejen. Den ene er at finde vidt tilgængelige materialer, der er egnet til brug i kroppen, sagde Jordan Miller, en assisterende professor i bioengineering ved Rice University. "Hidtil har fremstillingen været på hårde, tørre, stive materialer. Men kroppen er blød og våd. Det oversætter ikke. "
Materialernes sikkerhed ville også skulle evalueres af et regulerende agentur, som USAs fødevare- og lægemiddeladministration, sagde Miller.
Få fakta om levertransplantationer »
Han fortalte Healthline, at en endnu større udfordring, han arbejder på at løse, er, hvordan man genskaber et menneskes store netværk af blodkar i trykte organer. "Blodkarret netværk i leveren eller en nyre er ganske smuk, men fra et teknisk perspektiv er det ret skræmmende," sagde han.
AnnonceAdvertisementFunktionelle trykte organer skal fremstilles af humant væv og celler. Forskere skal stadig regne ud, hvordan man holder menneskelige celler fra at dø under trykprocessen.
Gennem moderne videnskab kan hud eller fedtceller omdannes til stamceller, som derefter kan dyrkes til celler af enhver art. Men det tager et enormt antal celler at lave et funktionelt menneskeligt organ, sagde Miller. Han forsøger at finde ud af en måde at få ordentlig blodgennemstrømning eller vaskularisering til celler i 3D-trykte organer. Ellers kan de ikke få ilt og næringsstoffer i et så tæt miljø og dø.
Men forskere arbejder mod målet om at udskrive levende lever, hjerter og andre organer til transplantation. På grund af manglen på donerede organer, som kun kan bruges i en kort periode, kan denne fremgang spare mange utallige liv.
Annonce"Når en transplantatkirurg får en lever, vil den kun holde sig i live i et par timer, og du skal finde en modtager meget hurtigt," sagde Miller. "Hvad hvis vi kan udskrive noget, der ville have vaskulatur, som du kunne forbinde direkte? Det er den vigtigste udfordring på vores område. "
Udskrivning af hjerter til børn
David Frakes, assistent professor i bioteknologi ved Arizona State University i Tempe, arbejder i et program svarende til Cleveland Clinic's. Han har gået sammen med børns hospital i Philadelphia, som udskriver nøjagtige hjertereplikater for sine operationer.
AnnonceAdvertisementKropskort: Opdag hjertet i 3D »
Han fortalte Healthline, at han er tilfreds med at se hans arbejde gøre en forskel i medicin så hurtigt. "Som bioengineers arbejder vi i fem år, hvis vi er heldige - det er som regel mere som 10 eller 20 før vi kommer op med noget, der kan infunderes i medicin og påvirke folks liv. Kirurger arbejder med deres hænder i ægte rum. De er ikke i et 3D virtuelt miljø. "
Forskere på Children's Hospital of Philadelphia planlægger at begynde at spore udfaldsdata for patienter, hvis læger brugte en trykt replika under operationen. "Dette er en spændende ting, der vil tilbyde kvantificerbare data," sagde Frakes. "Trykte organer er superkøle, og alle elsker at tale om det anekdotisk, men hidtil har ikke prøvelser været gjort. "
AnnonceZein sagde, at det sandsynligvis vil være 10 til 15 år, før lægerne kan udskrive et organ og sætte det inde i nogen. "Det er ikke meget langt," sagde han. "Konceptuelt er det blevet bevist. Hvorvidt vi kan udføre et fuldt funktionelt organ med bestemte formål, jeg er ikke sikker, men det er bestemt et opnåeligt mål på dette tidspunkt. "
Levertransplantation: Er der alternative behandlinger for leversygdom? »
