Impression 3D médical : quelles sont les applications possibles ?
Écrit par Bastien le 24 janvier 2022
Bastien
Bastien est ingénieur application chez Neofab.
Expert en impression 3D, notamment en matériaux, il a également une excellente maîtrise de la CAO.
Il livre ses conseils dans ses articles pour vous permettent d'appréhender les différentes solutions d'impression 3D industrielles.
L'impression 3D et le médical sont de plus en plus liés. En effet, on compte aujourd'hui un nombre considérable d'applications rendues possibles grâce à la fabrication additive. Passons en revue quelques une d'entre elles dans cet article.
Le secteur médical et l'impression 3D
Le domaine médical est un des secteurs les plus exigeants où les contraintes sont en constante évolution. Précision et sur-mesure sont de toute évidence des points clés, notamment lorsqu'il est question de chirurgie ou de réaliser des prothèses adaptées aux besoins de l'application.
De ce fait, les pièces sont très onéreuses et difficile à obtenir avec les méthodes de fabrication traditionnelles. L'impression 3D intervient comme une solution permettant de réduire considérablement les coûts et les délais de production.
Cette technologie offre également la possibilité de créer d'innombrables dispositifs médicaux abordables, entièrement personnalisés aux patients. Ainsi, de nombreux types d'implants, de prothèses et de guides chirurgicaux ne servent pas seulement à améliorer la qualité de vie, mais permettent dans certains cas de sauver la vie du patient
Dispositifs médicaux en 3D : avis de deux professionnels de santé
L'impression 3D dans le médical gagne en popularité auprès des chirurgiens. En effet, les modèles et outils imprimés en 3D en milieu hospitalier, peuvent leur offrir une meilleure vision globale et d'être plus confiant avant les chirurgies complexes. D'après les données recueillies auprès de professionnels, les modèles imprimés en 3D permettent de réduire considérablement les temps de chirurgie.
Il est également très intéressant de noter que les modèles médicaux imprimés en 3D améliorent la communication médecin-patient en vue d'une meilleure compréhension et d'un consentement pour des traitements ou des procédures plus complexes. De plus, dans un contexte d'apprentissage pour des étudiants ou de recherche, les modèles médicaux 3D complètent l'enseignement traditionnel grâce à l'ajout d'une composante visuelle qui aide grandement la compréhension de chaque situation.
"Les instruments/implants sur-mesure simplifient les procédures chirurgicales complexes, aident à réduire la taille de l'incision, améliorent la précision de la résection et réduisent la perte de sang peropératoire et la durée globale de l'opération."
Dr A. Cheikh
Directeur des interventions musculosquelettiques avancées, chef de section et directeur des bourses de recherche en radiologie à l'Hôpital d'Ottawa et professeur de radiologie à l'Université d'Ottawa au Canada.
On peut également retrouver les aides techniques imprimées en 3D. En effet cette technologie a de réels avantages pour l'ergothérapie : adaptation, reproduction, esthétique, poids, coûts... Certains centres de rééducation comme celui de Kerpape à Lorient, permettent aux patients d'être acteurs et de participer à la création de leurs aides techniques.
"Le super avantage du REHAB-LAB, c'est que les patients participent activement à l'élaboration d'aides techniques, fin qu'elles soient au plus proche possible de leurs attentes, de leurs besoins, de leurs goûts..."
Emmannuelle Caous
Ergothérapeute en pédiatrie au Centre de Rééducation de Kerpape
Les applications médicales en impression 3D
La fabrication apporte de nombreux avantages aux applications médicales, notamment le faible coût de production :
Quelles applications dans lesquelles la fabrication additive intervient :
Les prothèses : les prothèses permettent de remplacer un membre ou une articulation et l'impression 3D apporte une excellente flexibilité en termes de géométrie, d'esthétisme et d'optimisation de coûts.
Les orthèses : la capacité de personnalisation de cette technologie est un réel avantage pour la création de prototypes d'orthèses en 3D (poids, confort, résistance à l'eau).
Le dentaire : les pièces médicales imprimées en 3D peuvent être solides, précises et biocompatibles. C'est pour cette raison que les professionnels du dentaire sont aujourd’hui capables de réaliser des guides chirurgicaux, des couronnes ou des gouttières pour leurs applications.
Les modèles anatomiques : il n'est pas rare de voir également des organes ou des parties de l'anatomie imprimés en 3D afin de permettre aux universités de former leurs étudiants. C'est également un procédé utilisé par les centres de recherches.
Dans tous les exemples ci-dessus, on peut noter la capacité de proposer des pièces sur-mesure à la morphologie du patient.
Exemple de SKOP®, le stéthoscope connecté
SKOP® est l'exemple parfait de ce que l'impression 3D et le médical peut apporter au plus grand nombre. Ce stéthoscope connecté imprimé en 3D a pour objectif est de proposer un dispositif médical abordable pour faciliter la téléconsultation.
Pourquoi le choix de l'impression 3D ?
Avec un design inspiré (par biomimétisme) de l'oreille interne, le dispositif médical imprimé en 3D ne peut être réalisé avec les méthodes de fabrication traditionnelles. La technologie LSPc a été retenue pour ce projet permettant de répondre aux exigeances du cahier des charges technique et de production. En effet, la Nexa3D NXE400 permet d'imprimer à une vitesse non égalée à ce jour et avec une large gamme de matériaux. La qualité d'impression et le temps d'impression étant les deux points clés pour ce projet.
La fabrication du sthétoscope résulte dans une collaboration étroite entre Nexa3D et Henkel le fabricant de résine. Ici, la fabrication additive à donc permis de passer par plusieurs étapes de prototypage et de choisir la résine permettant de répondre aux besoins du projet.
L'impression 3D médical : l'objectif de SKOP®
Développer un dispositif médical 3D abordable pour tous. Voici l'objectif de ce projet lancé pendant le premier confinement. En rendant ce stéthoscope connecté accessible au plus grand nombre, WeMed permet de garantir l'accès à la santé pour tous. L'avantage de la fabrication addtive ne nécessite aucun retrait de matière et donc un gain de temps important dans le processus de production. Dans un objectif de production de masse, c'est un dispositif développé pour être simple, abordable avec un design adapté destiné à se retrouver dans tous les foyers.
"Ce projet est un excellent exemple de développement d'un dispositif médical. Avec l'impression d'un plateau complet en seulement quelques minutes, la Nexa3D est l'outil idéal aussi bien pour le prototypage que pour la production à grande échelle.
Bastien Debaud
Ingénieur Application | Neofab
Comme nous l'avons vu dans cet article, l'impression 3D pour le médical s'avère être extrêmement utile. C'est une solution qui permet de répondre à bon nombre d'usages et d'accélérer le traitement des patients. Enfin, cette technologie est une solution abordable et performante pour outrepasser des défis toujours plus complexes
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