Первая 3D-микроигла для лечения потери слуха

Внутреннее ухо, особенно улитка, остается одной из самых сложных областей для решения в медицине из-за ее сложной анатомии и ограниченной доступности. Это создает значительные препятствия при лечении потери слуха (включая гиперакузию) и других заболеваний внутреннего уха. Более десяти лет специальная группа врачей и инженеров Колумбийского университета работает над преодолением этих проблем, разрабатывая микроиглу, предназначенную для улучшения доставки медицинских процедур при нарушениях слуха. Аддитивное производство сыграло решающую роль в создании этого инновационного устройства, обеспечивающего точное и эффективное производство.

Благодаря достижениям в области 3D-печати ЛОР-хирург Анил Лалвани и инженер-механик Джеффри Кисар успешно разработали сверхтонкую микроиглу, напечатанную на 3D-принтере, для прецизионной медицины внутреннего уха. Они считают, что это нововведение может улучшить текущие методы лечения, особенно для ранее недоступных областей улитки. Микроигла была создана с помощью двухфотонной фотолитографии, специализированной технологии 3D-печати, которая позволяет производить структуры с высоким разрешением. Этот метод гарантирует, что игла будет острее, чем существующие устройства, оставаясь при этом достаточно прочной для практического использования.

Микроигла может вводить контрастное вещество во внутреннее ухо, чтобы можно было обнаружить изменения в улитке, что помогает диагностировать такие заболевания, как болезнь Меньера. МРТ-снимки улитки морской свинки показывают различные отделы улитки.

Одной из трудностей является сложная анатомия улитки. Доктор Лалвани объяснил, что это спиралевидная, заполненная жидкостью кость: самая твердая кость в нашем организме. Это затрудняет проведение терапии, поскольку для того, чтобы добраться до поврежденных клеток, необходимо пройти через очень тонкую мембрану шириной 2 мм, которая часто рвется при использовании традиционных инструментов — проблема, которая может привести к потере слуха или даже проблемам с равновесием. Исследователям необходимо было понять факторы, которые приводят к разрыву. По этой причине они представили мембрану как плотно натянутый брезент. Если отверстие при введении слишком большое, мембрана рвется. Таким образом, ширина готовой 3D-печатной микроиглы соответствует ширине человеческого волоса.

Поэтому главной целью было сделать возможным лечение улитки, не повреждая мембрану. Кроме того, 3D-печатная микроигла позволяет удалять жидкость из улитки, что может помочь в диагностике заболеваний внутреннего уха, таких как болезнь Меньера, локализованное заболевание внутреннего уха, которое приводит к головокружению, тошноте и потере слуха.

Многочисленные операции уже были проведены на животных без негативных последствий или потери слуха, и мембрана заживала в течение двух дней после каждой процедуры. В настоящее время считается, что 3D-печатная микроигла может кардинально улучшить лечение внутреннего уха с помощью точной хирургии. Лалвани подчеркивает: «Не будет преувеличением сказать, что наша микроигла может стать ключом к точной медицине внутреннего уха».