Experimenten met een artificieel hart zijn al lang geen sciencefiction meer. De droom om een nieuw hart in te planten wordt steeds meer werkelijkheid. Materialise, de Belgische specialist in 3D-printing, werkt daaraan mee.

Een artificieel hart in kunststof en metaal bestaat al sinds de jaren zestig. Maar tot nu toe weet het niet te overtuigen, hoe hard er ook aan wordt gesleuteld. De prothese wordt steeds opnieuw door het lichaam afgestoten. Het kunsthart van het Franse Carmat, te verkrijgen voor 160.000 euro, kon het leven van vijf patiënten met enkele maanden verlengen, maar niet redden.

Toch krijgt het bedrijf achter het kunsthart nog steeds groen licht van de medische autoriteiten om zijn testen op patiënten verder te zetten. De positieve resultaten en de hoopvolle vooruitzichten winnen het van de vijf tegenslagen. Minstens 100.000 hartpatiënten zouden jaarlijks baat hebben bij een kunsthart. Het gaat om een markt van liefst 16 miljard euro.

Het hart van Carmat, dat minder dan 1 kilo weegt, werd bij de vijf patiënten steevast op maat gemaakt, zodat het zo goed mogelijk op hun lichaam zou aansluiten. Dat kon dankzij de software van Materialise, de Belgische specialist in 3D-printing.

Van 2D naar 3D

Met de Mimics-software van Materialise, die van 2D-beelden van CT-scans, MRI’s, röntgenstralen en ultrasone beelden een 3D-beeld maakt, kan een orgaan exact op de computer worden gekopieerd. Onderzoekslabo’s en ziekenhuizen wereldwijd gaan met die beelden aan de slag om organen te fabriceren.

‘Carmat gebruikt onze software zodat het een kunsthart kan maken dat precies in de patiënt past. De afmetingen moeten 100 procent kloppen’, zegt Koen Engelborghs, directeur Biomedical Engineering van Materialise.

De software helpt hartchirurgen ook hun operaties voor te bereiden. Ze kunnen in kunststof een perfecte replica van een patiëntenhart uitprinten om te bestuderen hoe ze te werk zullen gaan. Dat geeft hen vertrouwen. Zeker als ze kinderen moeten opereren, is een oefenhart in 3D geruststellend.

Wereldprimeur

Er is meer. Materialise kon in 2012 met een wereldprimeur uitpakken dankzij zijn software en de Amerikaanse baby Kaiba. Het jongetje kon bij zijn geboorte moeilijk ademen. Hij viel voortdurend flauw en werd blauw door het tekort aan zuurstof. Zijn luchtpijp klapte dicht omdat het kraakbeen niet sterk genoeg was. De artsen vreesden dat hij niet lang zou leven.

De University van Michigan bedacht een oplossing. Ze stuurde de artsen door naar Materialise. De specialist in 3D-printing had de technologie in huis om een piepklein buisje op maat te maken dat de luchtpijp kon openhouden.

Op basis van een scan bootste Materialise de longen van Kaiba in kunststof na. Ze zagen eruit als een paar takjes die in een handpalm passen, zo klein waren ze. Vervolgens werd met de Mimics-software een buisje in polymeer ontwikkeld, dat in de luchtpijp paste. Zodra het buisje volgens de computer de juiste afmetingen had, kon de University of Michigan het in 3D printen. Het buisje werd vervolgens bij Kaiba ingeplant.

‘Het was ongelooflijk. Zodra we de splint in zijn luchtpijp hadden gebracht, gingen de longen voor het eerst op en neer. Toen wisten we dat hij het zou halen’, zegt Glenn Green, de pediater van Kaiba.

Het mooie is dat het buisje gemaakt is van resorbeerbaar materiaal. Het zal met de luchtpijp vergroeien en hoeft er niet meer worden uitgehaald. Daardoor moet Kaiba niet nog eens onder het mes. ‘Later zal hij hiernaar verwijzen als een spannend verhaal van bij zijn geboorte. Meer niet’, zegt zijn vader.

Sinds 2012 hebben Materialise en de University of Michigan de oefening al een tiental keer overgedaan. Steeds opnieuw is het buisje levensreddend, net zoals een stent dat in hartaders kan zijn.

‘We werken aan een volgende generatie implantaten die zich beter integreren in ons lichaam. Zo kunnen stukjes bot of weefsels vanzelf aangroeien, het orgaan een boost geven en het zo nog beter en sneller doen genezen. Het doel is implantaten te ontwikkelen die in positieve interactie gaan met het lichaam’, duidt Engelborghs.

Bioprinting

Door implantaten met een meerwaarde te bedenken en vervolgens te printen zet Materialise de eerste stap naar bioprinting, de techniek die organen uit een printermachine laat komen. ‘Bioprinting is onze ultieme droom, maar we zijn er nog niet. Dat is iets voor binnen dit en tien jaar’, schat Engelborghs. ‘De technische uitdaging is enorm. Organen zijn erg complex, om nog maar te zwijgen over het lange traject dat nog nodig zal zijn om te bewijzen dat geprinte organen echt werken. Geef ons nog wat tijd.’

Bron: tijd.be.

Pin It on Pinterest

Shares
Share This
%d bloggers liken dit: