Guides chirurgicaux imprimés par l’hôpital universitaire de Birmingham (crédits photo : hôpital universitaire de Birmingham)
L’impression 3D ne cesse de gagner du terrain dans le secteur médical. Si son utilisation pour la fabrication de dispositifs médicaux personnalisés tels que les prothèses et les implants n’est plus un secret, de plus en plus de professionnels de santé s’approprient ses bienfaits pour optimiser les planifications chirurgicales, mais aussi les outils qu’ils sont amenés à utiliser durant leurs interventions. En effet, au-delà des modèles anatomiques, cette technologie offre une précision et une liberté de conception qui sont particulièrement appréciées des chirurgiens pour créer des guides chirurgicaux sur-mesure et détaillés. Cela permet de rendre les opérations beaucoup plus sûres, plus simples et plus rapides.
Outre-Manche, c’est l’hôpital universitaire de Birmingham qui a récemment témoigné de son utilisation d’une imprimante 3D pour produire des guides de coupe sur-mesure utilisés dans la chirurgie des tumeurs craniomaxillo-faciales. On apprend que l’établissement a recourt à une J5 MediJet de Stratasys, un système qui a été spécifiquement pensé pour les prestataires de soins de santé et les fabricants d’équipements médicaux.
Grâce à sa précision, mais aussi ses capacités multimatériaux et multicolores, l’hôpital peut répondre aux exigences spécifiques de ses patients en réalisant des guides imprimés en 3D personnalisés. Il en résulterait de meilleurs résultats pour les patients atteints d’un cancer de la tête et du cou, tout en réduisant la durée des interventions chirurgicales jusqu’à trois heures.
L’hôpital explique qu’auparavant, ces composants chirurgicaux devaient être fabriqués selon une méthode bien plus laborieuse, c’est à dire en coupant et en pliant des pièces de métal à la main. Un processus qui en plus d’être chronophage, présente une marge d’erreur importante. Avec cette nouvelle approche, l’équipe chirurgicale de l’hôpital peut désormais utiliser les scans des patients pour imprimer rapidement ses dispositifs en 3D, et avec des résolutions aussi fines que 150 microns.
« En plus de permettre d’économiser jusqu’à trois heures de temps chirurgical, l’impression 3D permet également une bien meilleure planification chirurgicale. Grâce aux scans de patients, l’équipe est capable de créer des visualisations 3D basées sur l’anatomie distincte de chaque patient, puis d’exploiter la technologie d’impression 3D pour produire à la fois des modèles anatomiques et des guides de coupe chirurgicaux personnalisés avant l’opération réelle », a déclaré Stefan Edmondson, consultant clinique Scientifique (sciences reconstructives) à l’hôpital universitaire de Birmingham. « Cette capacité signifie que nous pouvons non seulement prédire avec précision l’intervention chirurgicale avant qu’elle ne soit effectuée, mais que nous disposons également des outils nécessaires pour garantir que la planification pré-chirurgicale méticuleuse peut être exécutée avec la plus grande précision. »
Plateau rotatif de la J5 MediJet de Stratasys (crédits photos : Stratasys)
La J5 MediJet de Stratasys ne se distingue pas seulement par sa technologie à jet de matière. Son autre atout réside dans son plateau rotatif. Là où la plupart des imprimantes 3D fonctionnent selon un mouvement cartésien traditionnel XYZ, cette machine utilise une surface de fabrication qui tourne sur elle même pendant qu’une tête d’impression munie de plusieurs buses à jet d’encre haute résolution se déplace sur l’axe Z. Des résines photopolymères sont ainsi superposées et solidifiées à l’aide d’une source lumineuse.
Cette approche combinerait deux avantages : un plus faible encombrement et une meilleure production. Comparée à d’autres imprimantes 3D du même type, elle serait 30% plus rapide. Pour imprimer ses guides chirurgicaux, l’hôpital de Birmingham s’appuie sur la résine Clear MED610. Combinant les propriétés idéales pour ce genre d’applications que sont la biocompatibilité, la rigidité et la transparence, cette résine répond parfaitement aux applications nécessitant un contact prolongé avec la peau (plus de 30 jours) et moins de 24 heures avec les tissus, les os ou les muqueuses.
Aux dires des chirurgiens, fabriquer des moules précis du péroné d’un patient et les transplanter dans une zone spécifique de la tête ou du cou, tout en préservant l’intégrité du tissu osseux, serait un processus incroyablement complexe. Par sa précision et sa liberté géométrique, l’impression 3D se présente donc comme le solution idéale pour répondre aux limites des techniques traditionnelles. « Dans ce scénario, si les angles de coupe ne sont pas absolument parfaits, l’os ne s’adaptera pas et le corps aura plus tendance à le rejeter, ce qui entraînera un inconfort important pour le patient », explique Edmondson avant de conclure : « Heureusement, les guides de coupe imprimés en 3D sont précis au micron près, garantissant que le péroné est coupé au mieux pour nos patients. »
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