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Comment l’impression 3D contribue à sauver des vies

On ne peut pas dire qu’une imprimante 3D sera disponible tous les jours, mais tout indique que, au moins dans les cliniques et les hôpitaux, ce type d’équipement sera indispensable. En effet, l’impression 3D permet à la médecine de proposer des traitements de plus en plus individualisés. Les résultats déjà obtenus sont si positifs qu’il n’est pas exagéré de dire que l’impression en 3D peut sauver des vies. Comment ? C’est ce que vous allez découvrir dans les prochaines lignes.

Fully prothèses sur mesure

En raison d’accidents, de tumeurs et d’autres affections, certaines personnes doivent subir une intervention chirurgicale pour retirer des structures osseuses. Il est relativement fréquent que cela se produise avec la tête du fémur ou avec les os du genou, pour ne donner qu’un exemple.

Les prothèses destinées à remplacer ces structures existent depuis un certain temps. Le problème est que, même s’il existe des options à plusieurs dimensions, il n’est pas toujours possible de trouver la prothèse qui convient parfaitement à la situation d’une personne. Dans de telles circonstances, des douleurs ou des limitations de mouvement peuvent survenir, par exemple.

Grâce à l’impression 3D, les institutions spécialisées sont en mesure de proposer des prothèses avec les mesures exactes pour chaque personne. Grâce à des examens d’imagerie tels que l’imagerie par résonance magnétique et la tomographie assistée par ordinateur, il a été possible de transmettre les dimensions précises de la structure osseuse retirée à un logiciel de modélisation 3D. Lorsque cette étape est terminée, il suffit d’envoyer le modèle pour impression.

Mais en ce qui concerne les prothèses, l’impression 3D a montré sa force dans des cas inhabituels d’ablation d’os. Imaginez, par exemple, de remplacer tout le sommet d’un crâne ou une partie des côtes. Ces procédures ont déjà été effectuées : en 2014, une femme diagnostiquée avec une maladie qui épaissit ses os a reçu une partie d’un crâne réalisé dans une imprimante 3D, comme le montre la photo ci-dessous :

L’année dernière déjà, un homme de 54 ans a reçu une prothèse pour remplacer des côtes qui avaient été enlevées à cause d’une tumeur :

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Il est évident qu’aucune imprimante 3D ne peut être utilisée à cette fin. Il est nécessaire que l’équipement ait une précision suffisante dans le moulage et, bien sûr, qu’il puisse fonctionner avec les matériaux normalement utilisés dans les prothèses, principalement le titane. Le laboratoire australien du CSIRO est l’un de ceux qui sont spécialisés dans ce type d’imprimante.

Si nous arrivons à un avenir où ces équipements seront courants, il sera possible de proposer non seulement des prothèses plus adaptées à chaque cas, mais aussi moins chères. Les traitements dentaires peuvent également être facilités grâce à des appareils et des prothèses dentaires totalement construits au cabinet.

Examens et diagnostics

Les tests d’image sont indispensables aux médecins pour préparer les interventions chirurgicales. Cependant, il y a des cas où même les examens les plus avancés ne fournissent pas la quantité d’informations nécessaires à la procédure. Dans ces circonstances, le chirurgien commence l’intervention, procède à une évaluation du problème “à l’œil nu” et définit ensuite les étapes suivantes.

Le problème de cette approche est que la durée de l’opération s’allonge ou, faute de temps pour une analyse plus détaillée, une conduite moins adéquate peut être adoptée. Par conséquent, il y a plus de risques de complications.

Comment l’impression 3D peut-elle aider dans de tels cas ? Avec la création de répliques d’organes ou de structures grandeur nature qui permettent au médecin d’étudier toutes les caractéristiques anatomiques. En examinant le modèle sous différents angles, il est possible d’identifier exactement comment il est la lésion ou l’anomalie congénitale qui doit être traitée.

Nous avons déjà signalé quelques cas de ce genre ici dans PerlmOl. L’une d’entre elles est celle d’une jeune fille née avec une malformation congénitale qui faisait que les veines pulmonaires conduisaient le sang vers la mauvaise partie du cœur. À cause de cela, la jeune fille avait des difficultés à respirer, une fatigue intense et une faible immunité. Elle devait être opérée de toute urgence.

Dans les opérations cardiaques, la moindre erreur peut être fatale, d’autant plus dans un cas aussi critique. Les médecins ont donc dû faire tout leur possible pour réduire les risques. C’est alors qu’une imprimante 3D est entrée en scène : à partir d’examens d’imagerie, l’équipe médicale a imprimé une réplique du cœur grandeur nature à l’aide d’un matériau flexible et a ainsi pu étudier toute l’anatomie de l’organe avec une grande précision. L’opération s’est bien terminée.

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Des médicaments au bon dosage

Vous vous rendez à la pharmacie, vous présentez l’ordonnance au pharmacien, puis il imprime le médicament demandé. Cela peut sembler utopique, mais même discrètement, les médicaments imprimés sont déjà une réalité.

L’exemple le plus connu vient des États-Unis : la FDA (que vous pouvez comprendre comme une agence similaire à Anvisa) a approuvé en 2015 la commercialisation du médicament anti-contrôle des saisies Spritam sous forme imprimée.

Les pilules conventionnelles de ce médicament et d’autres ont un problème : pour beaucoup de gens, elles sont trop grosses, ce qui rend leur prise difficile. Grâce à la façon dont les imprimantes fonctionnent, en créant une couche par couche, il est possible d’imprimer des pilules plus petites en préservant la bonne quantité de médicament.

C’est juste un avantage. Une autre, pour l’avenir, sera la possibilité d’imprimer des médicaments dans le dosage correct pour chaque individu, en évitant le gaspillage ou l’ingestion au-delà du nécessaire. De plus, l’impression 3D permet de créer des médicaments qui se dissolvent plus rapidement et même de combiner des médicaments dans une même pilule, ce qui favorise les traitements individualisés.

Prévision : organes et tissus biologiques

Des institutions de recherche dans différentes parties du monde tentent de trouver des moyens de créer des organes artificiels qui peuvent au moins réduire les lignes de transplantation. Parallèlement à la biotechnologie, l’impression 3D peut également apporter sa contribution dans ce domaine en créant des tissus, par exemple.

C’est un exercice de futurologie, c’est vrai, mais nous avons déjà des recherches qui suivent cette voie : en février, un groupe de chercheurs des États-Unis a présenté une technologie d’impression biologique en 3D capable de produire des muscles, du cartilage et même des os.

Nous ne parlons pas de tissus comme les “originaux”, mais ces impressions reçoivent des caractéristiques similaires telles que la texture, la résistance et la flexibilité. Ainsi, ils peuvent être utilisés dans les opérations de reconstruction. Comme ils peuvent être mélangés avec le matériel biologique du patient, ces tissus ont moins de chances d’être rejetés.

A partir de là, les possibilités sont nombreuses. Ces tissus pourraient être utilisés, par exemple, à la place d’une oreille disparue, pour créer de véritables bras robotiques (avec des parties en titane, mais de la peau imprimée) et, oui, même pour remplacer des organes. C’est le cas de ces implants ovariens réalisés en imprimante 3D, un espoir pour les femmes qui souffrent d’infertilité.

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Une chose du futur, mais un futur proche

Les réalisations déjà fournies par l’impression 3D sont si impressionnantes qu’il semble que les réponses à tous les défis de la médecine soient là, non ? Bien sûr, ce n’est pas comme ça. Cependant, il est indéniable que les imprimantes 3D peuvent même ouvrir les portes à des traitements plus efficaces et moins coûteux.

Face à un état ou une maladie, chaque personne a des besoins uniques, il est donc essentiel que les traitements soient aussi individuels que possible. Comme cela a été clairement indiqué tout au long du texte, c’est la principale raison de l’adoption de l’impression 3D à des fins médicales.

Mais ce n’est pas la seule : à long terme, les imprimantes 3D peuvent réduire les coûts, accroître l’implication des équipes médicales (qui deviennent moins dépendantes des laboratoires) et même permettre des essais cliniques (sur des tissus biologiques imprimés).

Si oui, pourquoi les imprimantes 3D sont-elles encore limitées à quelques hôpitaux et cliniques ? Il y a plusieurs raisons à cela. Pour commencer, ces appareils sont encore coûteux. En outre, selon l’objectif visé, la technologie d’impression doit être améliorée pour permettre une utilisation à grande échelle. Une certaine réglementation peut également être nécessaire : l’impression des médicaments, par exemple, nécessitera certainement des critères de sécurité stricts.

Ainsi, d’un point de vue général, l’impression 3D en médecine est encore quelque chose d’avenir. La bonne nouvelle, c’est que, comme le montrent les cas déjà traités, c’est un avenir qui n’est pas très loin de nous.

L’avenir en 3D

L’impression 3D est une fièvre récente dans de nombreux domaines, et pas seulement en médecine. L’idée est cependant née dans les années 1980. Certains pensent que la popularisation de cette technologie peut complètement révolutionner la façon dont nous créons et consommons les produits. Le peut-il ? Nous en avons parlé dans le perlmOl 025. Check  ?

A propos de l'auteur

Ronan

Ronan

Le Breton de l'équipe ! Développeur back-end dans une startup française. Internet des objets, domotiques, mes sujets de prédilection sont vastes. #teamLinux sur PerlmOl

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