La stampa 3D è spesso al centro dell'attenzione come processo di produzione di protesi per sostituire gli arti persi. Ed è una scelta ovvia quando la produzione additiva è combinata con la scansione 3D per adattare facilmente una protesi alle esigenze fisiche uniche di un paziente.
Qui a Potomac stiamo anche trovando sempre più applicazioni uniche per micro protesi impiantabili di piccole dimensioni stampate in 3D. In un progetto recente siamo stati in grado di realizzare i piccoli elementi dell'orecchio medio per aiutare a sviluppare protesi per la malattia dell'otosclerosi.
Secondo l'American Academy of Otolaryngology – Head and Neck Surgery [AAO-HNS], l'udito è un processo complesso e dinamico in natura. Le vibrazioni delle onde sonore vengono trasferite dal timpano a tre piccole ossa nell'orecchio medio. È la staffa, comunemente chiamata osso della staffa, che mette in moto i fluidi dell'orecchio interno, avviando il processo sensoriale dell'udito.
Il National Institute on Deafness and Other Communication Disorders del NIH spiega che l'otosclerosi è un indurimento anomalo del tessuto corporeo. Nella rigenerazione permanente del nuovo tessuto osseo, occasionalmente si verifica un "rimodellamento" anomalo dell'osso. Se il rimodellamento osseo anomalo è attorno all'osso della staffa, questo si fisserà, il che inibisce la sua capacità di generare le vibrazioni necessarie per un udito corretto.
L'AAO-HNS stima che un buon 10% della popolazione caucasica adulta mondiale sia affetta da otosclerosi e l'NIH stima che il numero di casi negli Stati Uniti superi i 3 milioni. Non esistono trattamenti farmacologici, gli apparecchi acustici funzionano solo nei casi lievi e la maggior parte delle persone riceve la diagnosi quando ha vent'anni, quindi è un problema che dura tutta la vita. Di conseguenza, è importante cercare di sviluppare soluzioni protesiche.
Monika Kwacz, ricercatrice presso l'Istituto di micromeccanica e fotonica presso l'Università tecnica di Varsavia in Polonia, ha studiato i risultati dell'intervento di stapedotomia, che ha portato il suo team allo sviluppo di una nuova protesi per la staffa. Monika è venuta a Potomac, dice, perché "Intuitivamente, mi è sembrato che la stampa 3D sarebbe stata la migliore tecnologia per la prima prototipazione. Abbiamo bisogno dei primi prototipi per verificare sperimentalmente che la geometria del dispositivo fosse ben progettata e saremo in grado di impiantare il dispositivo in un osso temporale. Se la geometria è buona, allora controlleremo il funzionamento meccanico del dispositivo. Tuttavia, se scopriamo di dover modificare la geometria del dispositivo, la stampa 3D fornisce un modo semplice per modificarla nella fase di progettazione CAD".
Monika aveva provato un altro processo di stampa 3D, ma non era in grado di soddisfare i requisiti precisi del design della staffa. Utilizzando una stampante 3D ad alta risoluzione ProJet di 3D Systems, Potomac è riuscita a ottenere le geometrie molto piccole e precise di cui aveva bisogno con tolleranze strette. Anche i tempi di consegna, persino la spedizione "oltreoceano" in Europa, sono stati rapidi.
Date le piccole dimensioni delle parti, anche le piccole tirature potrebbero essere economicamente sostenibili una volta che il design sarà collaudato. Nel frattempo, lavoreremo con Monika per la stampa in micro 3D di una soluzione che porterà letteralmente musica alle orecchie di molti malati di otosclerosi.
