Il dispositivo EEG stampato in 3D aiuta i pazienti con lesioni spinali
Per la maggior parte dei pazienti con lesioni al midollo spinale, il recupero può essere lungo, speso in ospedale a causa dei requisiti per test complessi e tecnologia di accompagnamento. Lavorando per trovare una soluzione migliore per tutti i soggetti coinvolti, un dottorando di ricerca in ingegneria biomedica presso l’ Università scozzese di Glasgow ha stampato in 3D un auricolare per migliorare il recupero.
In collaborazione con HP e Autodesk , Nina Petric-Grey ha creato un auricolare leggero e resistente per il monitoraggio e la registrazione dell’attività elettrica del cervello con l’elettroencefalografia (EEG). Utilizzando Fusion 360 e una stampante 3D HP Multi Jet Fusion (MJF) 4200 , l’obiettivo di Petric-Gray era quello di creare un modello funzionale per ripristinare la funzione della mano in pazienti al di fuori delle strutture ospedaliere. L’invio di impulsi elettrici al corpo del paziente, causando movimenti della mano, stimolazione elettrica funzionale ha lo scopo di curare i pazienti con paralisi che soffrivano di lesioni del sistema nervoso centrale.
Se hai mai avuto la sfortunata esperienza di un lungo ricovero in ospedale (o riabilitazione), molto probabilmente ti ricordi di esserti riposato poco mentre i dottori mentre le infermiere ti infastidivano e ti davano fastidio tutto il giorno e la notte. La nostalgia di solito inizia rapidamente e la maggior parte dei pazienti non desidera altro che tornare a casa il più rapidamente possibile. Un dispositivo stampato in 3D come quello di Petric-Grey potrebbe consentire ai pazienti di riprendersi a casa, eliminando il peso di ospedali e centri di riabilitazione.
Attualmente, decine di migliaia di pazienti affetti da lesioni del midollo spinale non sono in grado di recuperare al di fuori delle strutture mediche; tuttavia, questo dispositivo su misura offre un chiaro potenziale per un trattamento economico, personalizzato e specifico per il paziente.
“Dato che il modello di cuffia si è evoluto in qualcosa di piuttosto complesso, è diventato chiaro che i modelli stampati FDM non sarebbero più stati adatti a causa della grande quantità di elaborazione richiesta”, ha affermato Petric-Gray. “La prima volta che ho visto l’auricolare stampato HP MJF sono rimasto senza parole, ha mostrato progressi reali rispetto ai modelli precedenti. Era perfetto fin dall’inizio, dove altri avevano bisogno di ritocchi post-produzione. ”
In collaborazione con la dottoressa Aleksandra Vuckovic e il co-supervisore Craig Whittet, Petric-Grey si è ispirato alle cuffie da gioco tipiche nella prototipazione iniziale del nuovo dispositivo, modificando il design per un migliore fissaggio degli elettrodi. Man mano che il progetto procedeva, lo studente di dottorato ha iniziato a utilizzare la stampa HP Multi Jet Fusion (MJF) per una personalizzazione accurata. Anche i vantaggi della stampa 3D venivano pienamente realizzati, non solo grazie ai risparmi nella produzione, ma con la possibilità di apportare modifiche in modo digitale e rapido, senza dover attendere terzi o materiali di scarto.
“Sebbene siamo solo nella fase di prototipazione, la stampa 3D ha assolutamente i vantaggi necessari per essere il mezzo di produzione del prodotto finale”, ha affermato Petric-Gray. “La capacità di produrre qualcosa di personalizzato per il paziente e in così poco tempo è vantaggiosa in termini di produzione. La tecnologia ci dà il potenziale per stampare un auricolare integrato, con telaio ed elettrodi stampati come una parte unificata, senza dover successivamente costruire nulla ”.
Finora, il dispositivo ha attraversato 15 iterazioni diverse (con una varietà di materiali diversi utilizzati) ed è stato testato su pazienti sani, con test medici più complessi in vista e prevede di vederlo presto approvato per l’uso in molti altri pazienti con SCI. C’è anche la possibilità che il Servizio sanitario nazionale del Regno Unito ( NHS ) possa anche offrire rimborsi se il dispositivo è completamente commercializzato per l’uso in riabilitazione.
“Siamo felici se riescono a ritrovare la portata, la flessibilità e l’estensione – fondamentalmente la destrezza per afferrare qualcosa”, ha dichiarato la dott.ssa Aleksandra Vuckovic, docente senior di ingegneria riabilitativa all’Università di Glasgow. “Potremmo aspettarci risultati migliori con i pazienti con ictus, poiché in genere hanno un controllo più conservato delle loro mani, oltre che la loro lesione è nel cervello, quindi lo prendiamo direttamente di mira con l’interfaccia cervello-computer (BCI). Possiamo certamente aiutare le persone a diventare più indipendenti e funzionali. “
La stampa 3D è stata il catalizzatore per cambiare la qualità della vita dei pazienti in tutto il mondo, dalle scoperte con impalcature neurali stampate in 3D destinate ad aiutare a riguadagnare funzionalità, ingegneria dei tessuti per trattamenti personalizzati e successo con impianti spinali per due casi complessi nei Paesi Bassi anche di recente.
