Kedokteran dunia dan pencetakan 3D: untuk mendengar lebih baik

Prototypster telah berulang kali berbicara tentang penggunaan pencetakan 3D dalam arsitektur, konstruksi dan desain. Pengalaman kami dalam membuat bagian-bagian untuk alat bantu dengar konduksi tulang telah menjadi konfirmasi lain bahwa pencetakan 3D tidak hanya digunakan untuk pembuatan produk yang membawa kesenangan estetika dan membawa informasi visual.

Baru-baru ini, seorang pelanggan meminta kami untuk mencetak bagian untuk perangkat elektronik yang melakukan fungsi nosel, yang dengannya akan dipasang pada kepala seseorang. Perangkat elektronik hanyalah alat bantu dengar konduksi tulang. Agar semua orang mengerti tugas apa yang mereka bicarakan, kami akan berbicara sedikit tentang prinsip-prinsip perangkat.

Cara kerjanya

Suara yang dirasakan oleh manusia ditransmisikan ke telinga dalam dengan dua cara: melalui konduksi suara udara dan tulang. Kemungkinan besar, banyak dari Anda telah melihat bagaimana alat konduksi udara terlihat - kebanyakan dari mereka menempel di telinga dari luar. Namun, ada beberapa penyakit dan kondisi di mana tidak dianjurkan untuk menggunakan alat bantu dengar tradisional di belakang telinga atau intra-telinga.
Dalam hal ini, pasien ditawari alat bantu dengar menggunakan suara konduksi tulang. Dalam konduksi tulang, suara ditransmisikan ke telinga bagian dalam di sepanjang tulang tengkorak. Hanya semacam sihir!



Alat bantu dengar berlabuh BAN terdiri dari bagian eksternal yang disebut pengolah suara dan implan, yang mencakup implan tulang titanium dan penopang titanium yang melewati kulit.
Prosesor suara mengubah, memproses dan menguatkan getaran akustik, dukungan mengubah getaran akustik menjadi getaran mekanis dan mentransfernya ke pin titanium yang ditanamkan, yang ditempatkan di tulang temporal di belakang telinga. Prototypster diperlukan untuk membuat bagian yang termasuk dalam dukungan perangkat dan bertindak sebagai nosel. Dimensi bagian kecil - tinggi dan diameternya hanya 7 mm.



Karena fakta bahwa prosesor dapat memanas selama operasi, maka perlu untuk menemukan bahan yang paling aman dan tidak dapat dideformasi untuk pembuatan komponen. Kondisi keamanan utama adalah tidak adanya toksisitas. Menurut pendapat kami, bahan yang paling cocok untuk tugas ini adalah photopolymer dan polyamide. Photopolymer adalah bahan berkekuatan tinggi, tetapi pada saat yang sama memiliki ketahanan panas yang rendah (hingga 48 ° ). Poliamida tahan lama dan mempertahankan sifat-sifatnya ketika dipanaskan hingga 160 ° C. Kami memutuskan untuk mencetak model dari kedua bahan.


Bagian yang dicetak dari photopolymer dan poliamida

Menurut gambar 2D pelanggan, Prototypster menyiapkan model 3D bagian tersebut, dan kemudian mengirimkannya untuk dicetak. Sebagai hasilnya, kami menerima dukungan yang sesuai dengan semua parameter yang diperlukan untuk memasang prosesor ke nosel perangkat. Pencetakan tiga dimensi semakin banyak digunakan dalam pengobatan: dari mencetak bagian untuk berbagai perangkat medis hingga model organ manusia.

Telinga yang mendengar lebih baik daripada manusia

Jika Anda dapat mencetak bagian untuk alat bantu dengar, mengapa Anda tidak dapat mencetaknya sendiri? Gagasan ini menetap di benak para ilmuwan di Universitas Princeton di New Jersey, AS. Mereka berhasil mencetak telinga fungsional pada printer 3D, yang mampu menangkap frekuensi radio lebih baik daripada frekuensi manusia.

Sesuatu yang mengingatkan pada "Ear Extenders" - alat pendengar berbentuk telinga yang ditemukan oleh Weasley bersaudara dalam sebuah buku tentang penyihir Harry Potter. Ilmuwan Princeton, pada gilirannya, tanpa menggunakan sihir, berupaya menciptakan metode yang efektif dan universal untuk memadukan elektronik dengan jaringan tubuh nyata.



Menurut ketua peneliti Michael McAlpin, para ilmuwan "sedang mengusulkan pendekatan baru untuk menumbuhkan jaringan biologis dan elektronik menggunakan teknologi cetak 3D." Telinga ini adalah upaya pertama untuk menghubungkan jaringan manusia dengan elektronik. Telinga yang dicetak memiliki antena elektronik spiral. Para peneliti menghubungkan antena elektronik dengan jaringan dalam topologi kompleks telinga manusia: menggunakan printer 3D, mereka menggabungkan matriks hidrogel dan sel-sel tubuh manusia yang membentuk tulang rawan dengan nanopartikel perak yang membentuk dasar antena.

Juga dalam struktur ada dua kabel pergi dari pangkal telinga dan mengarah ke koklea spiral (antena), yang dalam tubuh manusia juga disebut telinga bagian dalam. Siput adalah bagian dari telinga yang menangkap suara. Di telinga yang dibuat oleh para ilmuwan, siput terhubung ke elektroda dan juga mampu mengambil suara.

Saat ini, telinga yang dicetak hanya berfungsi pada gelombang radio. Tim peneliti berencana untuk memasukkan bahan-bahan lain untuk memungkinkannya mendaftarkan suara akustik juga. Penelitian dan pengujian lebih lanjut memungkinkan untuk membuat organ bionik sejati yang dapat digunakan oleh dokter untuk menggantikan bagian tubuh pada pasien.

Sumber austinear.com

Source: https://habr.com/ru/post/id383581/