الطب العالمي والطباعة ثلاثية الأبعاد: للاستماع بشكل أفضل

تحدثت Prototypster مرارًا وتكرارًا عن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الهندسة المعمارية والبناء والتصميم. أصبحت خبرتنا في إنشاء أجزاء لمساعدات السمع العظمية للتوصيل تأكيدًا آخر على أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تُستخدم ليس فقط لتصنيع المنتجات التي تجلب المتعة الجمالية وتحمل المعلومات المرئية.

طلب منا العميل مؤخرًا طباعة جزء لجهاز إلكتروني يؤدي وظيفة الفوهة ، حيث سيتم توصيله برأس شخص ما. لم يكن الجهاز الإلكتروني سوى جهاز سمعي لتوصيل العظام. لكي يفهم الجميع نوع المهمة التي يتحدثون عنها ، سنتحدث قليلاً عن مبادئ الجهاز.

كيفية عملها

تنتقل الأصوات التي يراها البشر إلى الأذن الداخلية بطريقتين: من خلال توصيل الهواء والعظام. على الأرجح ، لقد شاهد الكثير منكم بالفعل كيف يبدو جهاز توصيل الهواء - معظمهم متصل بالأذن من الخارج. ومع ذلك ، هناك بعض الأمراض والحالات التي لا يُنصح في ظلها باستخدام المعينات السمعية التقليدية خلف الأذن أو داخل الأذن.
في هذه الحالة ، يتم تقديم مساعدات سمعية للمرضى باستخدام أصوات توصيل العظام. في التوصيل العظمي ، ينتقل الصوت إلى الأذن الداخلية على طول عظام الجمجمة. مجرد نوع من السحر!



تتكون السماعة الراسية BAN من جزء خارجي يسمى معالج الصوت وجهاز قابل للزرع ، بما في ذلك غرسة عظم التيتانيوم ودعامة من التيتانيوم تمر عبر الجلد.
يقوم معالج الصوت بتحويل ومعالجة وتضخيم الاهتزازات الصوتية ، ويقوم الدعم بتحويل الاهتزازات الصوتية إلى اهتزازات ميكانيكية ونقلها إلى دبوس تيتانيوم مزروع ، يتم وضعه في العظم الصدغي خلف الأذن. كان مطلوبًا من Prototypster أن يصنع جزءًا مدعومًا في دعم الجهاز ويعمل بمثابة فوهة. أبعاد الجزء صغيرة - ارتفاعها وقطرها 7 مم فقط.



نظرًا لحقيقة أن المعالج قد يسخن أثناء التشغيل ، كان من الضروري العثور على المواد الأكثر أمانًا وغير القابلة للتشوه لتصنيع الجزء. شرط السلامة الرئيسي هو عدم وجود سمية. في رأينا، كانت معظم المواد المناسبة لهذه المهمة فوتوبوليمير و البولياميد. فوتوبوليمير مادة عالية القوة ، ولكن في نفس الوقت لديها مقاومة منخفضة للحرارة (تصل إلى 48 درجة مئوية). مادة البولي أميد متينة وتحتفظ بخصائصها عند تسخينها إلى 160 درجة مئوية. قررنا طباعة نموذج من كلتا المادتين.


الجزء المطبوع من البوليمر الضوئي والبولي أميد

وفقًا للرسم ثنائي الأبعاد للعميل ، أعدت Prototypster نموذجًا ثلاثي الأبعاد للجزء ، ثم أرسلته للطباعة. ونتيجة لذلك ، تلقينا دعمًا يتوافق مع جميع المعلمات المطلوبة لإرفاق المعالج بفوهة الجهاز. يتم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل متزايد في الطب: من أجزاء الطباعة للأجهزة الطبية المختلفة إلى نماذج الأعضاء البشرية.

الاذن التي تسمع افضل من الانسان

إذا كان بإمكانك طباعة جزء لمعين السمع ، فلماذا لا يمكنك طباعة الأذن نفسها؟ استقرت هذه الفكرة في أذهان العلماء في جامعة برينستون في نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية. تمكنوا من طباعة أذن وظيفية على طابعة ثلاثية الأبعاد ، قادرة على التقاط ترددات الراديو بشكل أفضل من الإنسان.

شيء يذكرنا بـ "موسعات الأذن" - أجهزة استماع على شكل أذن اخترعها الإخوة ويزلي في كتاب عن المعالج هاري بوتر. يعمل علماء جامعة برينستون ، بدورهم ، دون اللجوء إلى السحر ، على إنشاء طريقة فعالة وعالمية لدمج الإلكترونيات مع أنسجة الجسم الحقيقية.



وفقًا للباحث الرئيسي مايكل مكالبين ، يقترح العلماء "نهجًا جديدًا للنمو المشترك للأنسجة البيولوجية والإلكترونيات باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد". كانت هذه الأذن أول محاولة لربط الأنسجة البشرية بالإلكترونيات. تحتوي الأذن المطبوعة على هوائي إلكتروني حلزوني. ربط الباحثون الهوائي الإلكتروني بالأنسجة في الطوبولوجيا المعقدة للأذن البشرية: باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ، قاموا بدمج مصفوفة هيدروجيل وخلايا جسم الإنسان التي شكلت الغضروف مع الجسيمات النانوية الفضية التي تقع في قاعدة الهوائي.

يوجد أيضًا في الهيكل سلكان يتجهان من قاعدة الأذن ويؤديان إلى قوقعة حلزونية (هوائي) ، والتي تسمى أيضًا في جسم الإنسان الأذن الداخلية. الحلزون هو جزء من الأذن يدرك الصوت. في الأذن التي أنشأها العلماء ، يتصل الحلزون بالأقطاب الكهربائية وقادر أيضًا على التقاط الصوت.

في الوقت الحالي ، تعمل الأذن المطبوعة فقط على موجات الراديو. يخطط فريق البحث لتضمين مواد أخرى لتيسير تسجيل الأصوات الصوتية أيضًا. مزيد من البحث والاختبار يجعل من الممكن إنشاء أعضاء الكترونية حقيقية يمكن استخدامها من قبل الأطباء لاستبدال أجزاء من الجسم في المرضى.

مصدر austinear.com

Source: https://habr.com/ru/post/ar383581/