Перша 3D-мікроголка для лікування втрати слуху

Внутрішнє вухо, особливо равлик, залишається однією з найскладніших проблемних ділянок для вирішення в медицині через його складну анатомію та обмежену доступність. Це створює значні перешкоди для лікування втрати слуху (включаючи гіперакузію) та інших захворювань внутрішнього вуха. Понад десять років спеціальна група лікарів та інженерів Колумбійського університету працює над подоланням цих проблем, розробляючи мікроголку, призначену для покращення доставки медичних процедур при порушеннях слуху. Адитивне виробництво відіграло вирішальну роль у створенні цього інноваційного пристрою, що забезпечує точне та ефективне виробництво.

Завдяки досягненням у галузі 3D-друку ЛОР-хірург Аніл Лалвані та інженер-механік Джеффрі Кісар успішно розробили надтонку мікроголку, надруковану на 3D-принтері, для прецизійної медицини внутрішнього вуха. Вони вважають, що це нововведення може покращити поточні методи лікування, особливо для раніше недоступних областей равлика. Мікроголка була створена за допомогою двофотонної фотолітографії, спеціалізованої технології 3D-друку, яка дозволяє виробляти структури з високою роздільною здатністю. Цей метод гарантує, що голка буде гострішою за існуючі пристрої, залишаючись при цьому досить міцною для практичного використання.

Мікроголка може вводити контрастну речовину у внутрішнє вухо, щоб можна було виявити зміни в равлику, що допомагає діагностувати такі захворювання, як хвороба Меньєра. МРТ-знімки равлика морської свинки показують різні відділи равлика.

Однією з труднощів є складна анатомія равлика. Лікар Лалвані пояснив, що це спіралеподібна, заповнена рідиною кістка: найтвердіша кістка в нашому організмі. Це ускладнює проведення терапії, оскільки для того, щоб дістатися пошкоджених клітин, необхідно пройти через дуже тонку мембрану шириною 2 мм, яка часто рветься при використанні традиційних інструментів — проблема, яка може призвести до втрати слуху або навіть проблем із рівновагою. Дослідникам необхідно було зрозуміти фактори, що призводять до розриву. Тому вони представили мембрану як щільно натягнутий брезент. Якщо отвір при введенні дуже великий, мембрана рветься. Таким чином, ширина готової 3D-друкованої мікроголки відповідає ширині людського волосся.

Тому головною метою було уможливити лікування равлика, не пошкоджуючи мембрану. Крім того, 3D-друкована мікроголка дозволяє видаляти рідину з равлика, що може допомогти в діагностиці захворювань внутрішнього вуха, таких як хвороба Меньєра, локалізоване захворювання внутрішнього вуха, яке призводить до запаморочення, нудоти та втрати слуху.

Численні операції вже були проведені на тваринах без негативних наслідків або втрати слуху, і мембрана гоїлася протягом двох днів після кожної процедури. Нині вважається, що 3D-друкарська мікроголка може кардинально покращити лікування внутрішнього вуха за допомогою точної хірургії. Лалвані наголошує: «Не буде перебільшенням сказати, що наша мікроголка може стати ключем до точної медицини внутрішнього вуха».