Los huesecillos auditivos del oído medio (malleus, incus y stapes) son los huesos más pequeños del cuerpo humano. Los tres pueden caber en un centavo, con espacio de sobra. Su trabajo es transmitir sonidos desde el tímpano al líquido del oído interno. Las enfermedades, los accidentes y los tumores pueden dañar estos huesos, causando lo que se conoce como "pérdida auditiva conductiva". El remedio es una cirugía delicada, en la cual los huesos se reemplazan con una pequeña prótesis. Pero la cirugía tiene una tasa de fracaso relativamente alta, alrededor del 25 al 50 por ciento.
Ahora, los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Maryland están utilizando impresoras 3D para fabricar huesos del oído a medida. Esperan que estas prótesis mejoren la tecnología actual y aumenten la tasa de éxito de la cirugía.
El equipo, compuesto por un radiólogo y dos médicos de oído, nariz y garganta, tomaron los huesecillos de tres cadáveres humanos y extrajeron los huesos del medio, o incisiones. Luego usaron un escáner CT para tomar imágenes de los huecos que dejaron los incidentes, y diseñaron pequeñas prótesis para adaptarse a esos huecos. Las prótesis variaron solo con fracciones de milímetros, con ángulos muy diferentes.
Luego, los investigadores dieron a cuatro cirujanos diferentes las tres prótesis y les hicieron adivinar cuál fue en cada oído. Cada cirujano emparejó independientemente las prótesis con las orejas correctas.
"Dijeron que no era tan difícil de entender", dice Jeffrey Hirsch, profesor de radiología que dirigió la investigación. "Era casi como una especie de Ricitos de Oro: esta prótesis estaba demasiado apretada en este oído y demasiado floja en este oído, pero en este oído está bien".
La investigación fue publicada recientemente en la revista 3D Printing in Medicine .
El siguiente paso será probar el funcionamiento de las prótesis utilizando cadáveres o modelos animales. Pueden ejecutar vibraciones a través de una prótesis para ver cómo transmite el sonido.
Representación de prótesis en su lugar (University of Maryland Medical Center) Habrá algunos desafíos importantes que superar antes de que la prótesis esté lista para el uso humano. Las imágenes de TC utilizadas para crear las prótesis se hicieron con cráneos de cadáveres que se habían cortado para incluir solo una parte del hueso circundante. En un humano vivo con un cráneo intacto, estas imágenes pueden ser más difíciles de lograr.
Luego está la cuestión del material. Los prototipos utilizados en el estudio fueron hechos de un polímero que no está aprobado por la FDA para su implantación permanente en humanos. Entonces, el equipo eventualmente necesitará encontrar un material biocompatible. También están experimentando si la prótesis puede diseñarse con una textura tipo gofre para convertirla en un andamio para las células madre. Entonces, en teoría, las prótesis podrían estar hechas de hueso real, lo que reduciría el riesgo de rechazo.
En los últimos años, varios investigadores han utilizado la impresión 3D para crear orejas externas o partes de orejas. Investigadores en el Reino Unido y California utilizaron células madre para hacer crecer las orejas en andamios impresos en 3D para tratar a los niños con microtia, una malformación congénita del oído externo. Los investigadores de la Universidad de Wake Forest han estado creando partes externas del oído con una impresora 3D utilizando células vivas y polímeros biodegradables.
"Varios grupos de investigadores están apuntando a la impresión de piezas para los oídos debido a la necesidad de tecnologías mejoradas para pacientes con pérdida auditiva", dice Anthony Atala, director del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa.
Atala dice que la investigación de la Universidad de Maryland es "muy prometedora, ya que estas estructuras juegan un papel integral en la función de escuchar dentro del oído".
El papel de la impresión 3D en la medicina regenerativa no se limita a los oídos, por supuesto. Los investigadores, incluidos Atala y su equipo, han estado trabajando en el desarrollo de tecnología de impresión 3D para todo tipo de partes del cuerpo, desde la piel hasta los huesos y los riñones. En 2012, los investigadores implantaron una tráquea temporal impresa en 3D en un bebé que había nacido con un defecto congénito que causó el colapso de sus bronquios.
"Realmente creo que la impresión 3D se convertirá en un estándar de atención cada vez que se necesite una prótesis, ya sea una articulación o un oído medio", dice Hirsch. "El estándar de atención no será un componente estándar, sino un componente diseñado a medida para ese paciente específico".
