Applications d'impression 3D pour la médecine

Le monde de l’impression 3D est très présent dans le domaine de la médecine, même si de nombreuses personnes n’en ont aucune connaissance. On pourrait dire que 2011 a été l'année du boom de l'impression 3D dans ce secteur grâce au cas de Kaiba Gionfriddo. Kaiba est née avec une maladie qui affaiblit la trachée au point de l’effondrer. Malgré l'intubation, la jeune fille avait encore des moments d'arrêt respiratoire, ce qui affectait également son cœur. Mais grâce à l'intervention de Green et Hollister, deux experts en génie biomécanique, qui ont conçu, imprimé et connecté dans la trachée de Kaiba un appareil biocompatible rapidement et efficacement, Kaiba a été sauvé et sa vie s'est améliorée.

À la suite de cet événement, le domaine de la médecine a commencé à fonctionner de plus en plus avec l’impression 3D et est actuellement à la base d’une infinité de progrès dans le secteur médical.

Dans les lignes suivantes, nous parlerons de domaines de la médecine où l’impression 3D est plus présente :

Préopératoire

La médecine a beaucoup évolué et rapidement lors de certaines opérations génériques, mais il existe toujours des risques pour les interventions dans lesquelles le patient a un problème qui nécessite une intervention chirurgicale délicate.

Actuellement, le problème précédent diminue grâce au fait que la plupart des hôpitaux ont un type de scanner capable de transférer la forme de n'importe quelle partie du corps humain, externe et interne, vers un ordinateur, puis de la reproduire à l'échelle réelle dans une imprimante 3D en très peu de temps. Avoir un modèle réel aide le chirurgien à détecter les problèmes et à programmer l'intervention, ce qui augmente considérablement le nombre de cas de réussite d'interventions complexes.

Mais l’avantage de reproduire des parties humaines ne s’arrête pas là. La réalisation de pièces, telles que des organes présentant des tumeurs, aide à l'étude des maladies et à la manière d'intervenir, ce qui était auparavant fait avec des parties d'animaux ou de personnes décédées, en raison d'importants écarts entre le réel et les paramètres offerts par la méthode conventionnelle.

Figure 1: Heart par impression 3D. Source: Cardiac Models

Prothèses

Dans ce domaine particulier, l’impression 3D FDM avec des filaments antibactériens spéciaux a révolutionné la fabrication de prothèses à faible coût. De nombreuses organisations sont impliquées dans des projets pour la création de ce type de prothèse et les envoient dans des pays où il existe un grand nombre d'amputés pour cause de maladie ou de guerre.

Figure 2: Prothèse à faible coût. Source: Autodesk

D’autre part, d’autres technologies de l’impression 3D, telles que l’impression 3D des métaux (DMLS), sont utilisées pour fabriquer des implants avec des matériaux conventionnels, tels que le titane. Ces implants montrent la porosité, la résistance, la complexité et la précision géométrique nécessaires pour une implantation chirurgicale dans une myriade de cas, tels que les hanches orthopédiques.

Dentaire

Le secteur dentaire a toujours besoin de produits de précision et d'un état de surface élevé. Pour cette raison, les grands fabricants d’imprimantes 3D en résine ont développé des produits spécifiquement pour ce domaine. Auparavant, des éléments génériques et des outils étaient utilisés pour tous les patients, prenant du temps lors d'opérations simples et pouvant même causer des dommages au patient. Avec l’émergence de l’impression 3D, des imprimantes telles que Form 2 et résines dentaires, ce secteur a beaucoup évolué. Actuellement, les médecins peuvent créer des guides personnalisés pour chaque patient avec une très grande précision. Ces guides, ainsi que d'autres outils pouvant être imprimés, permettent de placer sans erreur les traitements de restauration dentaire (vis, implants, plaques, etc.).

Figure 3: Outil dentaire. Source: Formlabs

Tissus et organes

Dans ce domaine, nous avançons toujours et obtenons les premiers cas de réussite applicables aux personnes. Dans les centres de développement et les hôpitaux les plus avancés, il commence à imprimer des éléments vraiment incroyables, tels que des oreilles de cartilage humain et des particules de foie bio-imprimées qui fonctionnent pendant 40 jours. C'est vraiment le domaine qui présente le plus grand potentiel pour l'avenir, mais actuellement le plus éloigné.

Figure 4: Particules de foie bio-imprimées. Source: Xconomy

Il existe d'autres domaines de la médecine où l'impression 3D est la clé de son évolution. L’un de ceux-ci est le domaine pharmaceutique, où Lee Cronin, grand chimiste de l’Université de Glasgow, développe actuellement une imprimante 3D capable de lier des composés chimiques au niveau moléculaire afin de créer des médicaments sur mesure, avec la dose adaptée à chaque patient. Ces médicaments augmenteront l'efficacité des traitements.

Après cet examen des progrès réalisés par l’impression 3D en médecine, nous pouvons affirmer que: "La fabrication additive a été et continuera à être une navette pour l’évolution de la médecine".