Médecine et impression 3D – possibilités et limites
L’un des principaux domaines d’application de l’impression 3D est la médecine. De nombreux scientifiques recherchent des moyens d’utiliser la recherche additive dans les soins aux patients. Ces dernières années, on a assisté à des développements intéressants dans ce domaine et les années à venir sont également très prometteuses.
Entre-temps, des modèles imprimés en 3D d’organes, entre autres, sont fabriqués et servent ensuite à la planification des opérations. Ainsi, à partir de données obtenues par IRM ou scanner, il est possible d’imprimer des régions du corps (y compris les os), le cœur et d’autres organes avec leurs caractéristiques anatomiques spécifiques au patient, mais aussi les voies sanguines correspondantes. Grâce à ce modèle, il est alors possible de planifier l’opération à l’avance et de s’entraîner.
Quels sont les organes, les os et les dispositifs médicaux qui peuvent être fabriqués avec l’imprimante 3D ?
Il existe de nombreux outils dans le secteur médical qui sont généralement fabriqués de manière efficace et économique grâce à la technologie d’impression 3D. La première chose qui vient à l’esprit de la plupart des gens est certainement la prothèse dentaire, mais nous y reviendrons en détail dans un autre article. Ici, nous voulons nous consacrer aux autres points.
La fabrication additive est utilisée dans le secteur médical, entre autres pour la production de
- Prothèses et implants,
- Orthèses,
- des auxiliaires médicaux et surtout chirurgicaux,
- des modèles détaillés d’organes et de régions du corps, et
- des comprimés fabriqués individuellement pour le patient, dont la composition a été prescrite par le médecin, surtout en cas de dosage plutôt inhabituel jusqu’à présent
à l’utilisation.
Prothèses et implants produits par l’imprimante 3D
L’impression 3D est de plus en plus utilisée pour la fabrication de prothèses et d’implants. Par exemple, un matériau a été développé pour la pression des implants osseux, qui se transforme ou se fond dans la masse osseuse pendant la phase de guérison et les mois qui suivent. Pour améliorer la cicatrisation des plaies profondes, des chercheurs de l’Université de Toronto ont mis au point une bio-imprimante. De leur côté, des chercheurs sud-coréens sont parvenus à imprimer un œil artificiel presque entièrement identique à l’original.
Pour la fabrication d’orthèses individuelles, on a également de plus en plus recours à l’impression 3D. Les habitants des pays en développement bénéficient également de cette technologie dans une large mesure, car ils n’ont guère besoin d’autres équipements médicaux que l’imprimante 3D et le filament lui-même (à moins qu’ils n’aient besoin de recourir à d’autres mesures médicales). Certaines entreprises et instituts de recherche se sont également spécialisés dans la fabrication additive de prothèses d’avant-bras et de main et continuent de faire avancer le développement dans ce domaine également.
Instruments médicaux imprimés en 3D
Un scientifique canadien a réussi à fabriquer un stéthoscope fonctionnel en utilisant le procédé d’impression 3D. Selon lui, le coût des matériaux devrait être de l’équivalent de 3 euros. C’est certainement l’une des raisons pour lesquelles les stéthoscopes imprimés sur place sont particulièrement bénéfiques pour les personnes vivant dans les pays en développement, où les soins médicaux ne sont pas disponibles dans la mesure nécessaire.
Par ailleurs, on a également commencé à fabriquer des instruments chirurgicaux par fabrication additive. Pour la planification et l’entraînement aux opérations, on utilise des organes ou des parties du corps reproduits à l’identique et issus d’une imprimante 3D.
Entre-temps, des patients se sont fait implanter des corps vertébraux en titane, fabriqués par fabrication additive. Certaines personnes souffrent également de malformations d’oreilles ou de malformations qui peuvent être corrigées par la fabrication additive. Il est ici possible de fabriquer des implants de pavillon d’oreille, en prenant généralement comme modèle la deuxième oreille saine, qui est ensuite transposée à l’envers.
Fabrication de comprimés
L’impression 3D est utilisée depuis un certain temps pour la fabrication de comprimés. Il est ainsi possible que le médecin prescrive un dosage individuel d’une substance active pour chaque patient et que les comprimés soient ensuite produits. Cela présente également l’avantage de ne pas devoir stocker les comprimés et de pouvoir modifier plus rapidement le dosage.
Autres objets médicaux imprimés en 3D
Une multitude d’applications peuvent être installées sur les smartphones, certaines d’entre elles ayant également une vocation médicale. Une équipe de chercheurs de l’Université de Californie San Diego a mis au point un étui pour smartphone qui permet de déterminer les taux de glycémie à l’aide d’un capteur et d’une application. Au lieu d’une bandelette de test traditionnelle, on utilise ici de petites pastilles sur lesquelles on dépose quelques gouttes de sang. Les valeurs s’affichent sur l’écran du smartphone et peuvent être transmises simultanément à un prestataire de soins, un cabinet médical, une clinique et même être enregistrées dans un cloud. Il est également envisageable que ce système soit utilisé ultérieurement pour d’autres mesures. La coque du smartphone a été fabriquée à l’aide d’une imprimante 3D.
Les blessures au visage, notamment les fractures du nez, sont fréquentes chez les sportifs. Pour stabiliser ces fractures tout en permettant une reprise précoce du sport, les scientifiques ont mis au point un masque facial imprimé en 3D, dont les données sont adaptées individuellement à chaque patient.
Dans certains pays, on a déjà commencé à produire des zones de peau avec la bio-impression ou d’autres procédés d’impression 3D. Ces lambeaux de peau peuvent ensuite être utilisés pour refermer les plaies. La Chine, en particulier, est très avancée dans ces procédés.
Conclusion
On peut également s’attendre à ce que l’impression 3D dans le secteur de la santé soit très prometteuse à l’avenir. Il est donc peut-être possible d’imprimer des organes fonctionnels et de réduire ainsi le nombre de dons d’organes. Actuellement, c’est encore de la musique d’avenir, mais qui aurait envisagé, il y a 30 ans, d’imprimer en trois dimensions pour son usage personnel ou celui de son entreprise ? Probablement plutôt peu d’entre nous.
