La impresión 3D aparece con frecuencia en las noticias como un proceso para fabricar prótesis para reemplazar miembros perdidos. Y es una opción obvia cuando la fabricación aditiva se combina con el escaneo 3D para adaptar fácilmente una prótesis a las necesidades físicas únicas de un paciente.
Aquí en Potomac también estamos encontrando cada vez más aplicaciones únicas para la impresión 3D de prótesis pequeñas implantables. En un proyecto reciente pudimos fabricar los diminutos elementos del oído medio para ayudar a desarrollar prótesis para la enfermedad de otosclerosis.
Según la Academia Estadounidense de Otorrinolaringología y Cirugía de Cabeza y Cuello [AAO-HNS], la audición es un proceso complejo y dinámico por naturaleza. Las vibraciones de las ondas sonoras se transmiten a través del tímpano a tres huesecillos del oído medio. El estribo, comúnmente llamado hueso del estribo, es el que pone en movimiento los líquidos del oído interno, lo que da inicio al proceso sensorial de la audición.
El Instituto Nacional de la Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación del NIH explica que la otosclerosis es un endurecimiento anormal del tejido corporal. En el proceso de regeneración de tejido óseo nuevo, que dura toda la vida, se produce ocasionalmente una “remodelación” anormal del hueso. Si la remodelación ósea anormal se produce alrededor del hueso del estribo, este se fijará, lo que inhibe su capacidad de generar las vibraciones necesarias para una audición adecuada.
La AAO-HNS estima que un 10% de la población caucásica adulta del mundo padece otosclerosis, y el NIH estima que el número de casos en Estados Unidos supera los 3 millones. No existen tratamientos farmacológicos, los audífonos sólo funcionan en casos leves y la mayoría de las personas reciben el diagnóstico cuando tienen entre 20 y 30 años, por lo que es un problema de por vida. Por lo tanto, es importante tratar de desarrollar soluciones protésicas.
Monika Kwacz, investigadora del Instituto de Micromecánica y Fotónica de la Universidad Técnica de Varsovia (Polonia), ha estado estudiando los resultados de la cirugía de estapedotomía, lo que ha llevado a su equipo a desarrollar una nueva prótesis de estribo. Monika llegó a Potomac porque, según explica, “intuitivamente me pareció que la impresión 3D sería la mejor tecnología para el primer prototipo. Necesitamos los primeros prototipos para verificar experimentalmente que la geometría del dispositivo está bien diseñada y que podremos implantarlo en un hueso temporal. Si la geometría es buena, comprobaremos el funcionamiento mecánico del dispositivo. Sin embargo, si descubrimos que necesitamos modificar la geometría del dispositivo, la impresión 3D proporciona una forma sencilla de modificarla en el paso de diseño CAD”.
Monika había probado otro proceso de impresión 3D, pero no podía satisfacer los requisitos precisos del diseño del estribo. Con una impresora 3D de alta resolución ProJet de 3D Systems, Potomac pudo obtener las geometrías muy pequeñas y precisas que necesitaba con tolerancias ajustadas. El tiempo de entrega, incluso el envío "al otro lado del charco" a Europa, también fue rápido.
Dado el pequeño tamaño de las piezas, también es posible que resulte económicamente viable fabricar tiradas cortas una vez que se haya probado el diseño. Mientras tanto, trabajaremos con Monika para imprimir en 3D una solución que, literalmente, hará las delicias de muchos pacientes de otosclerosis.
