3-D Printed Device Helps Children with Rare Breathing Disorder
You may have heard about a process called 3-D printing. It is where a machine creates a three-dimensional object -- one with height, width and depth. The machine uses plastic or a similar material to produce the object. Usually, the material is added one layer at a time, with the layering process repeated again and again until the product is ready.
Now researchers in the United States have developed what they call a 4-D medical device. They say the device is designed for very young patients, and changes as their bodies grow.
The researchers are with the University of Michigan in Anna Arbor. They worked with children who have a rare condition called tracheobronchomalacia, or TCM. The disease weakens the walls of the airway. The breathing passage can collapse, cutting off oxygen to the children.
One of the researchers is Glenn Green. He told reporters that TBM is a rare, but very serious breathing disorder. He said the three children in this study had been in an intensive care unit at a hospital for months. Doctor Green said the three patients were given very strong drugs.
“During that time, to stay alive, they required heavy sedation, narcotics and even paralytics. They all had tracheostomies, where a breathing tube was placed through their necks, and were on artificial ventilators. There is no cure, and life expectancies for each of these children were grim.”
Patients with TBM have been treated with a splint, a support that surrounds the airway and protects it. The splint worked just like those often used to support a broken arm. But young children grow quickly. As a result, the child’s airway would soon outgrow most splints.
The new 3-D printed splint is designed to expand over time. Each one is specially designed and made for each patient.
Over time, the airway becomes strong enough to resist collapsing. Several years after the operation, the 3-D splint is slowly removed through natural processes.
Two of the children in the study were said to be much improved. A third suffered no problems, but still needs ventilating equipment to breathe, perhaps because of other issues.
Doctor Green says 3-D printing can help doctors and patients alike.
“We actually printed (a replica of) the patient’s airway, the trachea and bronchi, beforehand. By printing this ahead of time, then we were able to practice the operation before we actually incised the child just to go in and save lives.”
Researchers reported the findings in the journal Science Transitional Medicine. Megan Frisk works for the journal. She said the findings…
“…represent not only a new surgical option for patients suffering from obstructive airway disease, but also showing a promise for 4-D printed materials in medicine.”
The researchers say they are planning a larger study of this device in children with TBM.
Now researchers in the United States have developed what they call a 4-D medical device. They say the device is designed for very young patients, and changes as their bodies grow.
The researchers are with the University of Michigan in Anna Arbor. They worked with children who have a rare condition called tracheobronchomalacia, or TCM. The disease weakens the walls of the airway. The breathing passage can collapse, cutting off oxygen to the children.
One of the researchers is Glenn Green. He told reporters that TBM is a rare, but very serious breathing disorder. He said the three children in this study had been in an intensive care unit at a hospital for months. Doctor Green said the three patients were given very strong drugs.
“During that time, to stay alive, they required heavy sedation, narcotics and even paralytics. They all had tracheostomies, where a breathing tube was placed through their necks, and were on artificial ventilators. There is no cure, and life expectancies for each of these children were grim.”
Patients with TBM have been treated with a splint, a support that surrounds the airway and protects it. The splint worked just like those often used to support a broken arm. But young children grow quickly. As a result, the child’s airway would soon outgrow most splints.
The new 3-D printed splint is designed to expand over time. Each one is specially designed and made for each patient.
Over time, the airway becomes strong enough to resist collapsing. Several years after the operation, the 3-D splint is slowly removed through natural processes.
Two of the children in the study were said to be much improved. A third suffered no problems, but still needs ventilating equipment to breathe, perhaps because of other issues.
Doctor Green says 3-D printing can help doctors and patients alike.
“We actually printed (a replica of) the patient’s airway, the trachea and bronchi, beforehand. By printing this ahead of time, then we were able to practice the operation before we actually incised the child just to go in and save lives.”
Researchers reported the findings in the journal Science Transitional Medicine. Megan Frisk works for the journal. She said the findings…
“…represent not only a new surgical option for patients suffering from obstructive airway disease, but also showing a promise for 4-D printed materials in medicine.”
The researchers say they are planning a larger study of this device in children with TBM.
airway 기도 / three-dimensional 삼차원의, 입체적인 / passage 통로 / collapse 붕괴되다 / obstructive 방해하는
희귀 호흡 장애를 앓는 아이들을 돕는 3D 인쇄기기
3D 프린팅(3-D printing)이라는 것을 들어본 적이 있을 것이다. 이는 기계가 높이, 넓이, 그리고 깊이를 가진 3차원의 사물을 만드는 것을 말한다. 이 기계는 플라스틱이나 비슷한 재료를 사용하여 사물을 만들어낸다. 보통 재료는 한 번에 한 층씩 더해지며, 이 과정은 제품이 준비될 때까지 계속해서 반복된다.
현재 미국의 과학자들은 4D 의학 기계라고 불리는 것을 개발했다. 그들은 이 기계가 아주 어린 환자들을 위해 만들어진 것이며, 환자가 성장할수록 바뀐다고 말한다.
이 과학자들은 아나 아버(Anna Arbor)에 있는 미시간 대학교(University of Michigan)에서 일한다. 이들은 기관지연화증(tracheobronchomalacia)이라고 불리는 희귀 질병을 앓는 아이들과 함께 일한다. 이 질병은 기도벽을 약하게 만든다. 호흡 통로가 붕괴되어 아이들에게 공급할 산소를 멈출 수 있다.
이 과학자 중 한 명은 바로 글렌 그린(Glenn Green) 씨다. 그는 기자들에게 기관지연화증은 희귀하지만 아주 심각한 호흡 장애라고 말했다. 그는 이 연구에서 3명의 아이가 몇 달 동안 병원 중환자실에서 지냈다고 언급했다. 그린 박사는 이 3명의 환자에게 아주 강한 약이 처방되었다고 말했다.
"연구 기간에 이들이 생존하기 위해 강한 진정제, 마취제, 그리고 심지어는 마비가 필요했습니다. 이들 모두 기관지연화증을 앓았으며, 목을 통과하는 호흡 튜브가 삽입되었으며, 인공호흡기에 의존했습니다. 치료법은 없으며, 이 아이들의 예상 수명은 긍정적이지 않았습니다."
기관지연화증을 앓는 환자들은 기도 주변을 지탱하고 이를 보호하는 부목으로 치료받았다. 이 부목은 부러진 팔을 지탱하는 역할을 하는 것과 같이 사용되었다. 하지만 어린아이들은 빠르게 성장한다. 그 결과로 아이의 기도는 곧 부목보다 커지게 된다.
3D로 인쇄된 새로운 부목은 시간이 지날수록 커지도록 설계되었다. 각 부목은 각 환자를 위해 디자인되고 만들어졌다.
시간이 흐르면서 기도는 무너짐을 견뎌낼 만큼 충분히 강해진다. 이 수술 후 몇 년 동안, 3D 부목은 천천히 자연적인 과정을 통해 없어지게 된다.
이 연구에 참가한 아이 중 두 명은 상태가 많이 좋아졌다고 한다. 세 번째 아이에게는 아무 문제가 없었지만, 다른 문제로 숨을 쉬기 위해서는 여전히 호흡기에 의존해야 한다고 한다.
그린 박사는 3D 프린팅이 이와 비슷한 환자들과 의사를 도울 수 있다고 말한다.
"저희는 사실 환자의 호흡 통로, 기도, 기관지를 미리 복사하여 프린팅했습니다. 이를 미리 프린팅함으로써 저희는 아이의 몸을 칼로 열어 목숨을 살리기 위해 수술을 하기 전 이 치료법을 시행할 수 있었습니다."
과학자들은 이 발견을 사이언스 트렌지셔녈 메디슨(Science Transitional Medicine) 학술지에 발표했다. 메건 프리스크(Megan Frisk) 씨는 이 학술지 회사에서 일한다. 그녀는 다음과 같이 말했다.
"이 발견들은 기도를 막는 질병을 앓는 환자들을 위한 새로운 시술 선택권을 대표할 뿐 아니라, 의학계에 4D로 만들어진 재료에 대한 미래를 보여주는 것이기도 합니다."
과학자들은 기관지연화증을 앓는 아이들을 대상으로 이 기기에 대한 더 큰 연구를 계획하고 있다고 말한다.
현재 미국의 과학자들은 4D 의학 기계라고 불리는 것을 개발했다. 그들은 이 기계가 아주 어린 환자들을 위해 만들어진 것이며, 환자가 성장할수록 바뀐다고 말한다.
이 과학자들은 아나 아버(Anna Arbor)에 있는 미시간 대학교(University of Michigan)에서 일한다. 이들은 기관지연화증(tracheobronchomalacia)이라고 불리는 희귀 질병을 앓는 아이들과 함께 일한다. 이 질병은 기도벽을 약하게 만든다. 호흡 통로가 붕괴되어 아이들에게 공급할 산소를 멈출 수 있다.
이 과학자 중 한 명은 바로 글렌 그린(Glenn Green) 씨다. 그는 기자들에게 기관지연화증은 희귀하지만 아주 심각한 호흡 장애라고 말했다. 그는 이 연구에서 3명의 아이가 몇 달 동안 병원 중환자실에서 지냈다고 언급했다. 그린 박사는 이 3명의 환자에게 아주 강한 약이 처방되었다고 말했다.
"연구 기간에 이들이 생존하기 위해 강한 진정제, 마취제, 그리고 심지어는 마비가 필요했습니다. 이들 모두 기관지연화증을 앓았으며, 목을 통과하는 호흡 튜브가 삽입되었으며, 인공호흡기에 의존했습니다. 치료법은 없으며, 이 아이들의 예상 수명은 긍정적이지 않았습니다."
기관지연화증을 앓는 환자들은 기도 주변을 지탱하고 이를 보호하는 부목으로 치료받았다. 이 부목은 부러진 팔을 지탱하는 역할을 하는 것과 같이 사용되었다. 하지만 어린아이들은 빠르게 성장한다. 그 결과로 아이의 기도는 곧 부목보다 커지게 된다.
3D로 인쇄된 새로운 부목은 시간이 지날수록 커지도록 설계되었다. 각 부목은 각 환자를 위해 디자인되고 만들어졌다.
시간이 흐르면서 기도는 무너짐을 견뎌낼 만큼 충분히 강해진다. 이 수술 후 몇 년 동안, 3D 부목은 천천히 자연적인 과정을 통해 없어지게 된다.
이 연구에 참가한 아이 중 두 명은 상태가 많이 좋아졌다고 한다. 세 번째 아이에게는 아무 문제가 없었지만, 다른 문제로 숨을 쉬기 위해서는 여전히 호흡기에 의존해야 한다고 한다.
그린 박사는 3D 프린팅이 이와 비슷한 환자들과 의사를 도울 수 있다고 말한다.
"저희는 사실 환자의 호흡 통로, 기도, 기관지를 미리 복사하여 프린팅했습니다. 이를 미리 프린팅함으로써 저희는 아이의 몸을 칼로 열어 목숨을 살리기 위해 수술을 하기 전 이 치료법을 시행할 수 있었습니다."
과학자들은 이 발견을 사이언스 트렌지셔녈 메디슨(Science Transitional Medicine) 학술지에 발표했다. 메건 프리스크(Megan Frisk) 씨는 이 학술지 회사에서 일한다. 그녀는 다음과 같이 말했다.
"이 발견들은 기도를 막는 질병을 앓는 환자들을 위한 새로운 시술 선택권을 대표할 뿐 아니라, 의학계에 4D로 만들어진 재료에 대한 미래를 보여주는 것이기도 합니다."
과학자들은 기관지연화증을 앓는 아이들을 대상으로 이 기기에 대한 더 큰 연구를 계획하고 있다고 말한다.
