Des artères imprimées en 3D pour réduire les risques lors d’opérations

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L’impression 3D prend peu à peu sa place dans les instituts de santé. Elle est notamment utilisée pour imprimer les artères des patients afin de faciliter le diagnostic et l’entraînement pré-opératoire, réduisant ainsi les risques d’échec lors des interventions chirurgicales.

De nombreux secteurs tels que l’industrie, le modélisme, la joaillerie ou encore la médecine sont en proie à une véritable révolution. L’utilisation croissante de l’impression 3D ouvre jour après jour de nouvelles possibilités aux professionnels. Pièces ultra-robustes ou flexibles, résistantes à la chaleur ou bio-compatibles : les technologies et les matériaux se multiplient pour offrir toujours plus d’applications. Mais surtout, les imprimantes 3D de bureau ont démocratisé cette technologie là où auparavant seules les plus grandes entreprises y avaient accès. Désormais, un petit cabinet dentaire ou une petite maison de fonderie peuvent disposer d’une imprimante 3D et l’utiliser en interne.


L
’impression 3D en médecine
L’une des opportunités les plus prometteuses aujourd’hui reste incontestablement l’impression 3D en médecine et en dentisterie. Qu’il s’agisse de créer des outils, des prothèses, des implants ou encore des guides chirurgicaux, l’impression 3D s’affirme peu à peu comme un indispensable lors des interventions chirurgicales. Elle devient une réponse aux enjeux sanitaires actuels et à venir, ouvrant la voie à des traitements toujours plus rapides, efficaces et personnalisés.

Les matériaux bio-compatibles des imprimantes 3D sont conçus pour rester en contact avec le corps humain et animal. Les pièces sont imprimées sur mesure pour s’adapter parfaitement aux besoins du patient et leur résistance permet un usage sur la durée sans risque sanitaire.

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Imprimer des artères, une pratique déjà courante
Bientôt, nous serons probablement capables de fabriquer des tissus biologiques voire des organes entiers : la bio-impression s’annonce pleine de promesses. Ce rêve n’a d’ailleurs plus rien de futuriste car imprimer des artères en 3D devient déjà une pratique courante dans les instituts et laboratoires de santé. Plusieurs instituts de cardiologie, dont L’institut de Melbourne ou L’Institut de Cardiologie Dante Pazzanese, utilisent ainsi l’impression 3D pour faciliter le diagnostic et le traitement des maladies cardiaques.

En utilisant l’imagerie médicale du patient, il est aisé de modéliser ses artères sur support numérique puis de les imprimer en 3D. Cela a pour but de mieux visualiser où se trouve l’anomalie, donc de mieux déterminer comment la traiter et ainsi de réduire les risques d’échec lors de l’opération. Le patient est également rassuré car il peut voir physiquement l’opération qu’il va subir et ce de façon totalement personnalisée. Si son anatomie ne présente aucun obstacle à l’intervention, le médecin lui fait une démonstration directement sur le modèle imprimé.

Au besoin, il est possible d’ajuster rapidement et facilement la modélisation 3D et de relancer une impression. La flexibilité et la capacité d’itération des imprimantes 3D sont précieuses pour multiplier les essais et assurer un succès total.

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Prévenir les ruptures d’anévrisme
Mais imprimer des artères n’a pas d’intérêt qu’en cardiologie. Dans l’Institut de Neuroradiologie de l’université de Lübeck, en Allemagne, le Dr. Kemmling imprime les artères de patients atteints d'anévrisme.

L’anévrisme est une petite poche de sang formée par la dilatation de la paroi d’une artère. Si cette poche rompt, le sang s’écoule dans le cerveau, entraînant la mort du patient dans 30% des cas : c’est ce que l’on appelle une rupture d’anévrisme. On estime que 3% de la population est atteinte de cette anomalie, mais elle n’a pas besoin d’être systématiquement éradiquée. Le choix qui s’offre au patient est soit d’opérer l’anévrisme à titre préventif en prenant le risque d’un échec, soit de vivre avec en prenant le risque qu’il rompe à tout moment.

Aujourd’hui, les dispositifs les plus usités dans les interventions préventives sont les déviateurs de flux, des sortes de fils microscopiques tissés qui inhibent le flux sanguin dans l’anévrisme. Ces déviateurs de flux doivent être parfaitement placés, au micromètre près, car sinon le patient est exposé à des risques plus importants encore. 


Des opérations plus sûres et plus rapides
Il est donc essentiel d’avoir des gestes sûrs et et extrêmement précis, et c’est là que l’impression 3D apporte une aide considérable. Le Dr. Kemmling l’a vite compris et a pris une belle longueur d’avance en matière de high-tech. Grâce à l’impression 3D, il crée des répliques exactes des artères cérébrales de ses patients. Cela lui offre la possibilité de s’entraîner au préalable à l’opération, de façon personnalisée… donc plus sûre. Cet entraînement en amont peut réduire de 50% le temps de l’opération réelle !

Le Dr. Kemmling utilise une imprimante 3D SLA Form 2 et peut aujourd’hui imprimer les artères de huit patients en deux jours. Ses modèles ont une résolution de 0,025 mm, ce qui est moins que l’épaisseur d’un cheveu. Et le coût d’impression est si faible que les patients peuvent même emporter la réplique de leurs artères chez eux.

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Le Dr. Kemmling inspire déjà de nouvelles utilisations de l’impression 3D dans le domaine médical : un autre groupe de chercheurs de l’Université de Lübeck utilise des modèles 3D pour tester des traitements pour la coagulation du sang.

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