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2011年，年仅6周大的婴儿卡伊巴因先天性左支气管缺陷突然停止呼吸，面色发青，被紧急送医。此后，他的呼吸问题反复发作，直到2012年1月，外科医生为其植入了首个由3D打印技术制造的人工气管，成功维持了呼吸道的通畅。

这项创新手术标志着人类首次利用3D打印技术制造的生物相容性气管支架，辅助气管组织重建与再生。该研究成果发表在权威医学期刊《新英格兰医学杂志》5月刊。

新生儿气管由20个相互连接的环形软骨结构组成，类似吸尘器软管中的金属环，保持气管开放。然而部分患者因软骨过软导致气管塌陷，传统的内置支架(stents)虽能撑开气管，但常引起刺激和呼吸困难。

卡伊巴的主治医生联系了密歇根大学的格伦·格林医生团队，他们开发了一种可包裹气管外部的定制化支架，避免了内置支架的刺激问题，同时保持气管通畅。

研究团队利用3D打印技术，采用生物相容性塑料材料，打印出符合患者气管形态的柔韧支架。首先对卡伊巴的呼吸道进行CT扫描，获取精准三维数据，随后打印出个性化模具，并据此制造适合的支架套筒。

手术中，医生将患者的支气管组织缝合在该支架内，获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的紧急使用许可。格林医生表示：“装上这个支架后，我们第一次看到他的肺部开始正常运动。”

3D打印技术在医疗器械和人体组织工程领域的应用刚刚起步，但其在个性化医疗和器官再生方面展现出巨大潜力。