Os ossículos auditivos do ouvido médio - martelo, bigorna e estribo - são os menores ossos do corpo humano. Todos os três podem caber em um centavo, com espaço de sobra. Seu trabalho é transmitir sons do tímpano para o líquido do ouvido interno. Doenças, acidentes e tumores podem danificar esses ossos, causando o que é conhecido como “perda auditiva condutiva”. O remédio é uma cirurgia delicada, na qual os ossos são substituídos por uma pequena prótese. Mas a cirurgia tem uma taxa de falha relativamente alta, cerca de 25 a 50%.
Agora, pesquisadores da Universidade de Maryland Medical Center estão usando impressoras 3D para fazer ossos de orelha adaptados. Eles esperam que essas próteses melhorem a tecnologia atual e aumentem a taxa de sucesso da cirurgia.
A equipe, formada por um radiologista e dois médicos de ouvido, nariz e garganta, retirou os ossículos de três cadáveres humanos e removeu os ossos do meio ou incisões. Em seguida, eles usaram um tomógrafo computadorizado para tirar imagens das lacunas deixadas pelos incisos e projetaram próteses minúsculas para encaixar essas lacunas. As próteses variavam apenas por frações de milímetros, com ângulos sempre ligeiramente diferentes.
Os pesquisadores então deram a quatro cirurgiões diferentes as três próteses e tiveram que adivinhar qual delas foi em qual orelha. Cada cirurgião combinou de forma independente as próteses para as orelhas corretas.
"Eles disseram que não era tão difícil de descobrir", diz Jeffrey Hirsch, professor de radiologia que liderou a pesquisa. “Era quase como um tipo de coisa de Cachinhos Dourados - essa prótese era muito apertada nessa orelha e muito solta nesta orelha, mas neste ouvido é a coisa certa”.
A pesquisa foi publicada recentemente na revista 3D Printing in Medicine .
O próximo passo será testar as próteses para função usando cadáveres ou modelos animais. Eles podem executar vibrações através de uma prótese para ver como ela transmite o som.
Renderização de prótese no local (University of Maryland Medical Center) Haverá alguns desafios significativos a serem superados antes que a prótese esteja pronta para uso humano. As imagens de TC usadas para criar as próteses foram feitas com crânios de cadáveres que foram cortados para incluir apenas uma parte do osso circundante. Em um ser humano vivo com um crânio intacto, essas imagens podem ser mais difíceis de alcançar.
Então há a questão do material. Os protótipos utilizados no estudo foram feitos a partir de um polímero que não é aprovado pela FDA para implantação permanente em humanos. Assim, a equipe eventualmente precisará encontrar um material biocompatível. Eles também estão experimentando se a prótese pode ser projetada com uma textura semelhante a um waffle para torná-la um andaime para as células-tronco. Então, em teoria, as próteses poderiam ser feitas de osso real, o que reduziria o risco de rejeição.
Nos últimos anos, vários pesquisadores usaram a impressão 3D para criar ouvidos externos ou partes de orelha. Pesquisadores do Reino Unido e da Califórnia usaram células-tronco para crescer ouvidos em andaimes impressos em 3D para tratar crianças com microtia, uma malformação congênita da orelha externa. Pesquisadores da Wake Forest University têm criado partes de orelha externa com uma impressora 3D usando células vivas e polímeros biodegradáveis.
"Vários grupos de investigadores estão visando a impressão de partes auriculares devido à necessidade de tecnologias aprimoradas para pacientes com perda auditiva", diz Anthony Atala, diretor do Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa.
Atala diz que a pesquisa da Universidade de Maryland é "muito promissora, já que essas estruturas desempenham um papel fundamental na função de ouvir dentro do ouvido".
O papel da impressão 3D na medicina regenerativa não se limita aos ouvidos, é claro. Pesquisadores, incluindo Atala e sua equipe, têm trabalhado no desenvolvimento de tecnologia de impressão 3D para todos os tipos de partes do corpo, da pele aos ossos e aos rins. Em 2012, os pesquisadores implantaram uma traquéia temporária impressa em 3D em um bebê que nasceu com um defeito congênito que fez com que seus tubos brônquicos entrassem em colapso.
"Eu realmente acho que a impressão 3D vai se tornar um padrão de atendimento sempre que houver necessidade de uma prótese, seja uma articulação ou uma orelha média", diz Hirsch. “O padrão de cuidado não será um componente pronto para uso, mas um componente projetado especificamente para esse paciente específico.”
