Przez większość historii ludzkości każde dziecko, które doznało zawalonej tchawicy lub oskrzeli, musiało stawić czoła tragicznemu losowi: uduszeniu. Rurki te przenoszą powietrze z ust do płuc, a niektóre niemowlęta rodzą się z otaczającą je wrodzoną osłabioną chrząstką, stan znany jako tchawiczość. W ciężkich przypadkach może to doprowadzić do całkowitego zapadnięcia się tchawicy lub oskrzeli, blokując przepływ lub powietrze i powodując, że noworodek nagle przestaje oddychać.
Do niezwykle szerokiej listy osiągnięć związanych z technologią druku 3D możemy teraz dodać jeszcze jedno: szyna tchawicy na zamówienie, która uratowała życie niemowlęcia z tchawiczością i będzie bezpiecznie wchłaniana w jego tkankę przez następne dwa lata . Zespół lekarzy i inżynierów z University of Michigan wydrukował szynę i wszczepił ją sześciotygodniowej Kaibie Gionfriddo w zeszłym roku i ogłosił wyczyn w liście opublikowanym dziś w New England Journal of Medicine .
W grudniu 2011 r. Giondriddo urodziła się z tracheomalacją, stanem, który dotyka około 1 na 2200 amerykańskich dzieci. Zazwyczaj osłabiona chrząstka powoduje pewne trudności w oddychaniu, ale dzieci wyrastają z niej w wieku 2 lub 3 lat, ponieważ tchawica naturalnie z czasem się wzmacnia. Jego sprawa była jednak szczególnie ciężka, aw lutym 2012 r. Jego rodzice April i Bryan poszli na obiad, gdy zauważyli, że nagle przestał oddychać i zrobił się niebieski.
Został przewieziony do szpitala i utrzymany przy życiu z wentylatorem, ale lekarze powiedzieli, że istnieje spora szansa, że nie będzie w stanie przetrwać długo. Kilka tygodni później zespół inżynierów Michigan pod przewodnictwem Scotta Hollistera rozpoczął projektowanie urządzenia na podstawie wcześniejszych badań, w których drukowali szyny 3D i inne protezy, ale nie wszczepili ich pacjentom klinicznym. W tym celu wykorzystali tomografię komputerową tchawicy Giondriddo i lewego oskrzela, aby utworzyć cyfrową reprezentację 3D, która została następnie wydrukowana, umożliwiając im wytworzenie szyny, która idealnie pasowałaby do wielkości i konturów jego dróg oddechowych.
Badanie CT tchawicy i oskrzeli Giondriddo (Zdjęcie za pośrednictwem New England Journal of Medicine) 
Odbitka 3D tchawicy i oskrzeli Giondriddo, którą wszczepiono w obraz po prawej stronie. (Zdjęcie za pośrednictwem New England Journal of Medicine) 21 lutego 2012 r. Szyna została chirurgicznie zszyta wokół uszkodzonego oskrzela Giondriddo; prawie natychmiast otworzył mu kanały powietrzne i pozwolił mu normalnie oddychać. "To było niesamowite. Gdy tylko szyna została założona, płuca zaczęły podnosić się i opadać po raz pierwszy ”, powiedział Glenn Green, lekarz, który przeprowadził operację i pomógł zaprojektować szynę, w komunikacie prasowym.
21 dni później Giondriddo został zdjęty z respiratora i nie miał problemów z oddychaniem przez 14 miesięcy od operacji. Oprócz utrzymywania otwartego oskrzela, szyna stanowi również szkielet, na którym może rosnąć naturalna tkanka chrzęstna, a ponieważ została wydrukowana przy użyciu biopolimeru zwanego polikaprolaktonem, z czasem będzie stopniowo wchłaniana do tej tkanki ciała.
Wcześniej ciężka tchawiczość była leczona przez dłuższy czas za pomocą respiratora lub implantacji rurek siatkowych wokół tchawicy lub oskrzeli, aby utrzymać otwarte drogi oddechowe. Jednakże, projektując szynę na podstawie tomografii komputerowej, zespół opracował metodę leczenia, która według nich jest bardziej skuteczna. Ponadto rozpuszczalny materiał oznacza, że Giondriddo nie będzie później wymagał inwazyjnej operacji w celu usunięcia urządzenia.
Zespół pracował również nad wykorzystaniem tego samego procesu skanowania CT i drukowania 3D do wytwarzania protez ucha, nosa, czaszki i kości na zamówienie, które są obecnie w fazie eksperymentalnej. Inne grupy badawcze z powodzeniem wszczepiły uszy, nosy i czaszki z nadrukiem 3D pacjentom klinicznym, podczas gdy w ubiegłym miesiącu zespół z Oxfordu wymyślił, jak drukować mikroskopijne krople, które zachowują się jak ludzka tkanka.
