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La première plaque cervicale antérieure imprimée en 3D, validée par la FDA

Implant "Quantum Titanium Cervical Plate System"

Implant « Quantum Titanium Cervical Plate System » (crédits photo : Nvision Biomedical Technologies)

L’utilisation de la fabrication additive dans le domaine de la santé ne se résume pas à des prothèses de membre personnalisées ou des modèles anatomiques réalistes sur lesquels peuvent s’entraîner les chirurgiens pour mieux préparer leurs opérations. Les bienfaits de cette technologie s’expriment jusqu’au coeur même des patients sous la forme d’implants. Un défi de taille, au regard de la réglementation stricte qui régit ce secteur, mais dont de plus en plus de fabricants parviennent à lever les barrières.

Aux Etats-Unis, ce sont cette fois-ci les fabricants de dispositifs médicaux Nvision Biomedical Technologies et Watershed Idea Foundry, qui ont reçu l’autorisation de la FDA (Food and Drug Administration) pour ce qui est revendiquée comme la toute première plaque cervicale antérieure en titane entièrement fabriquée de manière additive. Appelé « Quantum Titanium Cervical Plate System », ce dispositif s’utilise dans le cas des cas d’arthrodèse cervicale, une technique chirurgicale qui consiste à libérer la racine nerveuse comprimée pour soulager le patient de ses douleurs de névralgie cervicobrachiale et cervicales.

Les deux protagonistes expliquent à quel point l’utilisation de la fabrication additive a permis d’optimiser la conception de leur implant cervical. Grâce à elle, le dispositif est passé de plusieurs petits composants assemblés à une seule pièce monobloc. Contrairement aux dispositifs courants, le risque que ce dispositif imprimé en 3D se démonte accidentellement serait par conséquent considérablement réduit. L’autre bénéfice observé est que comparés aux implants traditionnels, les coûts de fabrication sont très significativement réduits et les délais de livraison plus rapides.

« Cela a été incroyablement excitant pour nous de réaliser de nouvelles améliorations de produits rendues possibles par la fabrication additive », a déclaré Nick Cordaro, PDG de Watershed Idea Foundry. « La combinaison de plusieurs composants dans des assemblages imprimés en 3D imbriqués est un exemple de cette avancée, qui peut offrir des avantages en termes de coûts et de délais pour la chaîne d’approvisionnement tout en réduisant les risques de démontage des composants pour le patient. La volonté de Nvision de défendre l’innovation de la fabrication additive dans un produit commercial en fait un scénario de transfert de technologie idéal. »

« Grâce à la fabrication additive du système Quantum, nous avons tiré parti d’options de conception qui n’étaient pas disponibles avec les plaques usinées »

Usine de fabrication de Watershed Idea Foundry. (crédits photo : Watershed Idea Foundry)

Outre les avantages déjà mentionnés, ce implant 3D présente deux finitions de surface différentes. Une surface antérieure polie, mais surtout une texturée qui offre une meilleure ostéointégration (fusion osseuse) tout en absorbant une partie de la charge qui s’exercerait autrement sur les vis. Grâce à la fabrication additive les trous de vis ont pu également être repensés en étant imprimés à un angle de 30 degrés. Un choix de conception qui a permis d’obtenir une plaque elle-même d’être plus courte, tout en assurant une prise solide sur la colonne vertébrale.

Tom Zink, vice-président directeur du développement de produits chez Nvision, explique : « Grâce à la fabrication additive du système Quantum, nous avons tiré parti d’options de conception qui n’étaient pas disponibles avec les plaques usinées. Le système de verrouillage actif est intégralement imprimé dans les plaques, et donc jamais assemblé, ce qui signifie que les verrous ne peuvent pas se désassembler dans le domaine chirurgical. »

Des implants crâniens en titane aux implants osseux biorésorbables, l’impression 3D couvre déjà un nombre significatif d’organes. Pourtant, leur existence et leurs bienfaits sont bien souvent ignorés par les patients eux-mêmes. En dépit des nombreux obstacles qu’il reste encore à franchir pour ce type de dispositifs, en premier lieu réglementaire, ce marché enregistre déjà une belle croissance. Selon un rapport du cabinet d’études Precedence Research, les implants médicaux imprimés en 3D pourraient générer plus de 9 milliards de dollars de chiffre d’affaires en 2030 contre 1,5 milliard de 2020, soit une croissance annuelle de 19 %.

Alexandre Moussion