Quel est le rôle de l’impression 3D en médecine ? Comment les institutions des sciences médicales et les acteurs des soins de santé utilisent-ils l’impression 3D dans ce secteur ? Lisez la suite pour le savoir.
Pour commencer cet article sur l’impression 3D en médecine, nous ne nous intéresserons pas à la dentisterie. Ce n’est pas parce que la dentisterie n’est pas une véritable médecine, mais parce que l’impression et la numérisation 3D sont déjà des standards dans le secteur de la dentisterie. En fait, l’utilisation d’imprimantes et de scanners 3D est devenue une norme.
Si vous étiez spécifiquement intéressé par l’impression 3D dans l’industrie dentaire, nous avons déjà couvert le sujet en profondeur. Consultez les liens suivants pour plus d’informations :
- Comment choisir une imprimante 3D dentaire
- Les meilleures imprimantes 3D pour la dentisterie
- Comment imprimer des couronnes dentaires en 3D
- Guide des imprimantes 3D dentaires surgelées
- Scanners pour laboratoires dentaires
Ceci étant dit, nous allons également contourner le sujet de la bio-impression. Cette technologie en est encore à un stade précoce de développement. Toutefois, elle offre de grandes perspectives d’utilisation dans un avenir prévisible.
Application de l’impression 3D en médecine
Nous commençons généralement nos articles par l’application de l’impression 3D dans différents domaines et par la provenance des modèles à imprimer. Pour la médecine, vous ne trouverez pas de fichiers STL payants ou gratuits pour l’impression 3D sur Internet. Vous devez donc créer vous-même ces fichiers.
Les fichiers médicaux destinés à l’impression 3D doivent être modélisés en 3D ou scannés. Vous pouvez également utiliser les fichiers obtenus par IRM et CT en les convertissant en modèles 3D.
Bien entendu, les médecins ne sont pas spécialisés dans la création de modèles 3D. Pour cela, ils ont besoin de l’aide des spécialistes appropriés.
Examinons maintenant des exemples spécifiques pour découvrir les tâches et le type d’imprimantes qui peuvent être utilisées à des fins médicales.
Interventions chirurgicales
L’un des domaines de la médecine qui utilise activement et avec succès l’impression 3D est la planification des interventions chirurgicales.
En Russie, HoloDoctor est engagé dans la mise en œuvre des technologies numériques dans les conditions médicales modernes. Grâce à ce logiciel, les médecins de l’hôpital régional de Stavropol utilisent déjà activement des modèles 3D et des simulateurs virtuels dans la pratique pour diagnostiquer et planifier des opérations complexes.
Les données traditionnelles du scanner et de l’IRM sont souvent insuffisantes pour déterminer le volume de la tumeur et planifier son excision. C’est là que le logiciel HoloDoctor entre en jeu. À partir des données de tomographie assistée par ordinateur, le logiciel est utilisé pour créer un modèle 3D précis d’un organe ou d’un système organique entier d’un patient donné.
Le modèle 3D est utilisé par les praticiens dans un programme de simulation, par exemple pour aligner un organe avec de gros vaisseaux. Le modèle est également utilisé pour l’impression 3D. Les médecins peuvent ainsi planifier et évaluer physiquement les possibilités d’une intervention chirurgicale.
Une telle planification minutieuse permet aux médecins de mieux évaluer l’état du patient. De plus, elle augmente considérablement les chances d’un résultat favorable de l’opération.
Matériaux médicaux pratiques
Les prototypes imprimés en 3D permettent également de combler le vide causé par le manque de matériel pratique dans les universités et les instituts.
À l’université de médecine de Stavropol, ces modèles 3D ont remplacé les organes réels placés dans des bocaux de formol, qui ne permettaient pas aux étudiants de les étudier pleinement.
Les modèles précis d’organes présentant des défauts et des anomalies, correspondant à des patients réels, sont devenus un excellent outil pratique avec lequel on peut interagir, effectuer diverses manipulations et étudier sous tous les angles.
L’un des anciens étudiants de l’université de médecine de Stavropol, et aujourd’hui neurochirurgien pédiatrique en exercice au “National Medical Research Center. VA Almazov“, Vadim Ivanov s’est intéressé à l’impression 3D pendant ses études.
Dans son travail clinique, Vadim utilise souvent l’impression 3D pour planifier des opérations chirurgicales complexes.
L’un de ces exemples est la réalisation simultanée d’une reconstruction du crâne en expansion et d’une cranioplastie pour un petit patient présentant des défauts étendus des os du crâne avec prolapsus de la moelle dans les défauts osseux.
Pour préparer correctement une opération aussi complexe, un modèle de crâne précis en 3D 1:1 a été créé.
Avant même l’opération, le médecin a tracé les lignes d’ostéotomie sur le gabarit et modelé un filet en titane pour fermer le défaut.
Il est difficile de surestimer l’importance d’une préparation aussi minutieuse pour des opérations complexes, où toute surprise peut coûter cher au patient.
Moulages imprimés en 3D
Une autre utilisation prometteuse de l’impression 3D en médecine concerne les orthèses.
Une entreprise qui participe activement au développement et à la mise en œuvre d’orthèses imprimées en 3D est Zdravprint.
La technologie consistant à fixer les membres blessés avec des orthèses en plastique présente des avantages indéniables par rapport aux méthodes traditionnelles d’application du plâtre. Tout d’abord, elle est hygiénique. Le plâtre ne fonctionne pas bien avec l’humidité et ne permet pas à la peau de respirer. Cela entraîne une inflammation, une sécheresse et d’autres conséquences désagréables pendant le traitement. Tous ces problèmes peuvent être complètement éliminés grâce au fixateur en plastique.
Un modèle 3D de l’orthèse est créé dans un programme spécial à partir des données biométriques du patient et envoyé à l’impression. L’impression prend de quinze minutes à deux heures.
Ensuite, le médecin crée un modèle prêt à l’emploi de l’orthèse directement sur le patient.
Ces fixateurs remplaceront complètement le plâtre en cas de blessures modérées et pendant la période de récupération. Les fixateurs sont beaucoup plus légers que le plâtre, permettent à la peau de respirer et ne sont pas affectés par l’humidité. Cela signifie que les patients peuvent prendre une douche sans se soucier des fixateurs, contrairement à ce qui se passe avec les plâtres en plâtre.
Malgré tous ses avantages, cette technologie reste une alternative plus coûteuse au plâtre et ne peut le remplacer dans le traitement des blessures graves. Du moins, pas pour l’instant.
Si vous souhaitez en savoir plus à ce sujet, consultez notre article sur les plâtres imprimés en 3D.
Implants imprimés en 3D
L’impression 3D d’implants ne se développe pas si rapidement et jusqu’à présent, il s’agit de cas isolés. La lenteur du développement peut être due à un manque de recherche pratique et à certains risques que tous les médecins ne sont pas prêts à assumer.
Toutefois, certaines applications ont tout de même été couronnées de succès. Par exemple, des médecins de l’université médicale d’État de Moscou, THEM. Sechenov, ont réalisé une intervention chirurgicale pour reconstruire les os pelviens antérieurs à l’aide d’une plaque de titane imprimée en 3D.
Après l’ablation d’une grosse tumeur, qui affectait fortement l’os pubien, il a été nécessaire de refermer un énorme trou de bras dans le tissu osseux afin de maintenir la mobilité du patient.
À l’aide des données de la tomographie assistée par ordinateur, un implant anatomique a été créé pour recréer l’intégrité de l’anneau pelvien. L’implant a été imprimé en 3D à partir de titane.
L’opération a été un succès et, après une rééducation, le patient pourra reprendre une vie normale.
Dans un avenir proche, les médecins espèrent ajouter ce type d’opération à la liste de celles qui sont prévues.
Quelles imprimantes 3D conviennent pour résoudre les problèmes médicaux ?
Si vous souhaitez intégrer l’impression 3D dans votre pratique médicale, nous vous recommandons d’acheter les modèles d’imprimantes 3D pour tâches médicales de la plus haute qualité. En effet, ces équipements sont capables de traiter divers modèles complexes et d’imprimer avec des matériaux flexibles. Grâce à ces imprimantes, vous pouvez produire des modèles de grande taille et très détaillés, des formes complexes et non géométriques, etc.
L’imprimante Raise3D Pro2 ou la dernière FlashForge Creator 3 avec deux extrudeuses indépendantes peuvent créer des modèles très complexes. Ces imprimantes s’acquittent bien de ces tâches.
Le Shining Pro 2X serait un bon scanner 3D pour la médecine. Ce scanner, même dans sa configuration de base, est capable de scanner des parties du corps humain avec une grande précision.
Pour l’impression 3D d’implants en titane, vous devrez vous tourner vers des équipements industriels, tels que les imprimantes Concept Laser ou similaires. Malheureusement, le coût de ces équipements est encore prohibitif. C’est pourquoi ils ne sont pas largement utilisés. Cependant, on peut s’attendre prochainement à une révolution dans l’impression 3D métal et à l’apparition de modèles beaucoup plus budgétaires.
Voilà un aperçu de l’impression 3D en médecine.
