Impression 3D et médecine, des possibilités infinies7 minute(s) de lecture

22/02/2018
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Mardi, on vous parlait du potentiel de l’impression 3D pour faciliter la révolution verte. Mais il y a un autre secteur où cette technologie offre des possibilités infinies : la médecine. Dans ce domaine, il faut savoir s’adapter à chaque patient, qu’il s’agisse de traitement ou d’intervention. L’impression 3D permet cette personnalisation et réduit les coûts. Tour d’horizon des progrès réalisés et de ceux que l’on peut espérer dans le futur.

 
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Des prothèses sur-mesure et à bas prix

Les prothèses, vitales pour certains patients, sont souvent peu esthétiques. Et elles sont surtout très chères ! L’impression 3D a changé la donne dans ce domaine depuis déjà quelques années. Particulièrement pour les prothèses de main, très développées aux Etats-Unis. Auparavant, une main sur-mesure pouvait coûter jusqu’à 100 000 dollars. Avec l’impression 3D, le prix ne dépasse que très rarement les 1 000 $. L’association E-Nable s’est d’ailleurs spécialisée dans les prothèses de main. La communauté de volontaires regroupe des personnes qui se chargent de concevoir les prothèses et d’autres qui les impriment. Elles sont envoyées à des personnes dans le besoin à travers le monde. Leur prix ? Il varie de la gratuité à 150 $, grâce aux dons recueillis par l’association. En 2015, un petit Français, Maxence, a été le premier enfant du pays à porter une prothèse imprimée en 3D. Elle lui a été offerte par l’association.

 

Des implants sur-mesure qui sauvent la vie

L’implant a pour but de remplacer une partie fonctionnelle du corps. Il doit donc remplir à l’identique la fonction de la partie d’origine mais aussi être accepté par l’organisme. Dans ce domaine, la recherche a beaucoup avancé ces dernières décennies mais les technologies mises au point sont très chères. L’impression 3D vient encore une fois réduire les coûts et faciliter la personnalisation.

Ainsi, en 2015, l’entreprise australienne Lab22 a créé les premières côtes et le premier sternum imprimés en 3D. Elles ont pu sauver un patient atteint d’un cancer dont le sternum et une partie des côtes avaient dû être retirés. Trouver un implant correspondant parfaitement à la forme de sa poitrine était mission impossible. L’entreprise a donc réalisé un scan puis imprimé les implants sur-mesure en titanium. Il est également possible de créer des implants en plastique. Par exemple, en 2014, un implant en dérivé de polyéther a permis de remplacer 75 % du crâne d’un patient américain.

La recherche s’attache désormais à développer de nouveaux matériaux et à améliorer la réactivité. L’objectif est de parvenir à créer des implants sur-mesure en quelques heures pour sauver des vies en situation d’urgence.

 

La greffe d’os facilitée

La plus ancienne trace historique de greffe d’os remonterait à 1668 lorsque le Hollandais Job van Meekeren serait parvenu à refermer le crâne d’un soldat à l’aide d’un morceau d’os de chien. Heureusement, depuis, la médecine a fait bien des progrès. Mais elle reste confrontée à des difficultés : la greffe n’est possible qu’avec une petite partie d’os, trouver des donneurs est complexe et il y a toujours un risque que cela ne fonctionne pas. La recherche s’est donc tournée vers la fabrication d’os artificiels avec des matériaux biocompatibles. C’est-à-dire qu’ils servent de charpente le temps que les cellules osseuses naturelles se reconstruisent puis disparaissent par résorption. L’impression 3D vient faciliter cette création d’os artificiels, grâce à sa précision et à une encre spéciale. Il s’agit d’un mélange de poudre d’hydroxyapatite et d’un élastomère, le polycaprolactone, déjà utilisé dans le domaine médical pour fabriquer des tissus. Autre avantage : l’impression est rapide. Comptez moins de trois heures pour imprimer une mandibule artificielle, à savoir l’os formant la partie inférieure de la mâchoire.

 

S’entraîner à opérer

Si vous devez subir une opération, que le chirurgien soit débutant ou confirmé, vous aimeriez sûrement qu’il ait pu s’entraîner avant. Il existe déjà des simulations mais les équipements et les matériaux bruts sont chers. L’impression 3D permet de réaliser des moules personnalisés en peu de temps et à un prix abordable. Ainsi, dans le futur, les étudiants devraient pouvoir s’entraîner plusieurs fois avant de mener leur première opération chirurgicale. De même pour les chirurgiens confrontés à des opérations délicates, comme la séparation de jumeaux siamois par exemple.

 

La reconstruction mammaire révolutionnée

Cette application là est française ! L’entreprise Mat(t)isse et le CHU de Lille ont développé une méthode qui pourrait bien révolutionner la reconstruction mammaire. La méthode ? Le transfert de graisse, ou lipofilling. Elle consiste à injecter de la graisse au niveau de la poitrine pour l’aider à se reconstruire. Problème : lorsque trop de graisse est injectée, elle se résorbe au fil du temps et la patiente doit subir une nouvelle intervention chirurgicale. L’impression 3D permet de rendre cette technique plus stable, avec une poche en dentelle qui se résorbe naturellement dans le corps, un peu comme des sutures.

 

Des médicaments personnalisés ?

Dans quelques années, vous imprimerez peut-être vos médicaments chez vous. Cela paraît futuriste mais la technique est pourtant déjà au point. En 2015, la première pilule imprimée en 3D – un antiépileptique – a été autorisée aux Etats-unis. Ce procédé risque bien de révolutionner la médecine. Vous pourrez imprimer exactement le nombre de cachets dont vous avez besoin, évitant ainsi des pertes. Ou même au jour le jour pour des traitements courts (anti-inflammatoire dans le cas d’une angine par exemple). Le dosage pourra également être personnalisé, en fonction du poids du patient notamment. De même pour les allergies : certains composants pourront être retirés ou remplacés.

 

Imprimer de la peau sera bientôt possible

Une start-up bordelaise est en train de développer en partenariat avec l’Inserm une nouvelle technologie de bio-impression 3D pour reproduire de la peau. De quoi faciliter grandement la greffe. Mais aussi la recherche en pharmaceutique et cosmétique. L’imprimante conçue par les chercheurs utilise la précision du laser pour déposer, couche par couche, des micro-gouttes contenant des cellules selon un modèle préalablement numérisé sur ordinateur. Pour l’heure, ces cellules sont viables à hauteur de 95 à 100 %. Prometteur, n’est-ce pas ?

 

Des plâtres qui respirent

Si vous avez déjà porté un plâtre après une entorse ou une fracture, vous savez combien cela peut-être encombrant et peu hygiénique. Là aussi, l’impression 3D peut changer la donne. En 2013, un designer anglais, Jake Evill, a conçu le premier plâtre imprimé en 3D. Fabriqué à partir d’un scan, il est ainsi parfaitement adapté à la morphologie du patient. Imprimé en plastique léger, il a l’avantage d’être aéré.

L’année suivante, un étudiant turc, Denis Karasahin, a couplé cette invention à une technique d’ultrasons pulsés à basse intensité (Lipus) qui permet d’accélérer le processus de guérison. Le plâtre du futur sera donc personnalisé, léger, hygiénique et porté moins longtemps !

 
 

Un scan 3D pour les empreintes dentaires

Savez-vous que lorsque votre dentiste ou votre orthodontiste fait une prise d’empreinte de vos dents, il doit conserver le moule ? Compliqué pour le stockage ! Dans le futur, les praticiens seront certainement équipés de scanners 3D à partir desquels ils imprimeront des modèles en plâtre. De quoi gagner du temps et de l’espace pour les médecins, et du confort pour les patients !
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