1. Principios técnicos del modelado exacto a la fabricación estructural sofisticada .
La impresión 3D de metal crea formas tridimensionales detalladas al derretir el polvo de metal una capa a la vez con una viga potente, utilizando métodos como la fusión de láser selectivo (SLM) o la fusión del haz de electrones (EBM) . sus principales beneficios consisten en:
Posibilidades para personalizar: cree un modelo 3D utilizando datos de CT/MRI del paciente para que coincidan con las estructuras anatómicas del oído a nivel de micrómetro .
Capaz de construir estructuras de gradiente poroso (porosidad 60-85%), cadenas osiculares biomiméticas y otras características difíciles de obtener con métodos convencionales y estructura compleja de fabricación
Fabricación rápida: toma solo 48 horas -70% menos que los procedimientos convencionales, desde escaneo hasta la entrega .
2. Innovación material: un enfoque innovador para la funcionalización y la biocompatibilidad .
A pesar de la sobresaliente resistencia a la corrosión, la aleación típica de titanio (Ti6al4v) tiene un módulo elástico de 110 GPA, mucho más alto que la de los archivosgrículos (1-5 GPA) . una nueva generación de sistemas de materiales está transcendiendo este cuello de botella:
La distorsión de la red de control TA (75 GPA) y Ti Nb (45 GPA) por medio de elementos Tantalum/Niobium, reduciendo así la rigidez en el rango de coincidencia de huesos auditivos .
El recubrimiento de la superficie de la aleación de titanio con hidroxiapatita (ha) o bioglass está destinado a ayudar a que los tejidos suaves se adhieran y los huesos crezcan junto con él .
Las aleaciones de memoria de forma, como NITI, recuperan su forma establecida bajo el efecto de la temperatura corporal y se ajustan dinámicamente a los cambios en la anatomía del oído .
Desde osículos artificiales hasta la reconstrucción completa del oído, la tecnología de impresión 3D de metal se ha aplicado ampliamente en la cirugía del oído con usos habituales que incluyen:
La compañía alemana Binaral ha utilizado un diseño especial para los osículos auditivos de aleación de titanio de impresión 3D que mejoran la eficiencia de la transmisión de sonido en un 40%.
Implantación de Cochlear: Uso de la tecnología de impresión 3D, la compañía estadounidense Coclear personaliza electrodos cocleares, alineando con precisión la matriz de electrodos con la curvatura del tubo espiral coclear;
El Hospital General del Ejército de Liberación del Pueblo Chino ha terminado la primera operación en trasplantar un stent de la aleación de titanio en 3D impreso al stent del canal auditivo; La frecuencia de resonancia auditiva del canal externo postoperatorio del paciente ha vuelto al 95% del valor normal .
3. dificultades y comentarios técnicos
A pesar de los grandes beneficios tecnológicos, los implantes de oído impresos en 3D de metal aún enfrentan tres problemas principales .:
Corrección de la impresión: la apertura mínima controlable mínima actual es de 200 μm, lo que es un desafío para satisfacer las necesidades de regeneración exactas de los capilares (diámetro 8–10 μ μm);
Para aumentar la eficiencia de captura celular, modifique aún más la superficie del andamio con un recubrimiento superhidrofílico (ángulo de contacto cinco grados);
Observación a largo plazo: la falta de sensores integrados para la retroalimentación en tiempo real sobre el estado de curación del tejido aumenta el riesgo de complicaciones postoperatorias .
Reaccionando a estas dificultades, los científicos están creando:
La superficie rugosa a nivel de micro-nano (RA 1.6 μ μm) se genera contactando láser y polvo;
Los micro sensores incluidos en los implantes para rastrear parámetros importantes, incluidos los cambios en la presión de la interfaz y la temperatura, constituyen un sistema de detección inteligente;
Combinando células y hormonas de crecimiento, la técnica de bioimpresión crea una interfaz de implante bioactiva que crece .