Quel est le rôle de l’impression 3D en médecine ? Comment les institutions de sciences médicales et les acteurs de la santé utilisent-ils l’impression 3D dans l’industrie ? Continuez à lire pour le découvrir.
Alors que nous commençons cet article sur l’impression 3D en médecine, nous ne nous pencherons pas sur la dentisterie. Ce n’est pas parce que la dentisterie n’est pas une vraie médecine, mais parce que l’impression et la numérisation 3D sont déjà standard dans l’industrie dentaire. En fait, l’utilisation d’imprimantes et de scanners 3D est devenue une norme.
Si vous étiez particulièrement 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 :
Cela étant réglé, nous contournerons également le sujet de la bio-impression. Cette technologie est encore à un stade précoce de développement. Cependant, il a 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 divers domaines et d’où proviennent les modèles à imprimer. Pour la médecine, vous ne trouverez pas de fichiers STL payants ou gratuits pour l’impression 3D disponibles sur Internet. Au lieu de cela, vous devez créer les fichiers vous-même.
Les dossiers médicaux pour l’impression 3D doivent être modélisés ou numérisés en 3D. Vous pouvez également utiliser les fichiers obtenus par IRM et CT en les convertissant en modèles 3D.
Bien sûr, les médecins ne sont pas spécialisés dans les modèles 3D créés. Pour cela, ils ont besoin de l’aide des spécialistes appropriés.
Examinons maintenant des exemples spécifiques pour découvrir les tâches et les types d’imprimantes pouvant être utilisés 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 d’une intervention chirurgicale.
En Russie, HoloDoctor est engagé dans la mise en œuvre de technologies numériques dans des conditions médicales modernes. Grâce au 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 exérèse. C’est là qu’intervient le logiciel HoloDoctor. Sur la base des données de tomodensitométrie, le logiciel est utilisé pour créer un modèle 3D précis d’un organe ou d’un système organique entier d’un patient particulier.
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. Cela permet aux médecins de planifier physiquement et d’évaluer les possibilités d’une intervention chirurgicale.
Une telle planification minutieuse permet aux médecins de mieux évaluer l’état du patient. De plus, cela augmente considérablement les chances d’une issue favorable de l’opération.
Matériel médical pratique
Les prototypes imprimés en 3D éliminent également l’écart causé par le manque de matériels pratiques dans les universités et les instituts.
A l’Université de médecine de Stavropol, de tels modèles 3D ont remplacé de vrais organes placés dans des bocaux avec du formol, ce qui ne permettait pas aux étudiants de les étudier pleinement.
Des modèles précis d’organes présentant des défauts et des défauts, correspondant à de vrais patients, sont devenus un excellent outil pratique avec lequel on peut interagir, effectuer diverses manipulations et étudier de tous les côtés.
L’un des anciens étudiants de l’Université de médecine de Stavropol, et maintenant neurochirurgien pédiatrique en exercice au « Centre national de recherche médicale. VA Almazov », Vadim Ivanov s’est intéressé à l’impression 3D au cours de ses études.
Dans son travail clinique, Vadim utilise souvent l’impression 3D pour planifier des chirurgies complexes.
L’un de ces exemples est la réalisation simultanée d’une reconstruction crânienne en expansion et d’une cranioplastie pour un petit patient présentant des défauts étendus des os du crâne avec prolapsus de la moelle dans des défauts osseux.
Pour bien se préparer à 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 a modelé un treillis en titane pour fermer le défaut.
Il est difficile de surestimer l’importance d’une telle préparation minutieuse pour des opérations complexes, quand 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 activement impliquée dans le développement et la mise en œuvre d’orthèses imprimées en 3D est Zdravprint.
La technologie de fixation des membres blessés avec des orthèses en plastique présente des avantages indéniables par rapport aux méthodes traditionnelles d’application de plâtre. Tout d’abord, il est hygiénique. Le gypse 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 basé sur les 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.
De tels 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 aux plâtres.
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 moulages imprimés en 3D.
Implants imprimés en 3D
L’impression 3D d’implants ne se développe pas aussi rapidement et jusqu’à présent, ce sont des 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.
Cependant, il y a encore eu quelques applications réussies. Par exemple, les médecins de l’Université médicale d’État de Moscou EUX. Sechenov, a effectué une intervention chirurgicale pour reconstruire les os pelviens antérieurs à l’aide d’une plaque en titane imprimée en 3D.
Après avoir enlevé une grosse tumeur, qui affectait fortement l’os pubien, il était nécessaire de fermer une énorme emmanchure dans le tissu osseux afin de maintenir la mobilité du patient.
À l’aide de données de tomodensitométrie, 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 réussi et après la rééducation, le patient pourra reprendre une vie normale.
Dans un avenir proche, les médecins espèrent ajouter ce type de chirurgie à la liste de celles prévues.
Quelles imprimantes 3D sont adaptées pour résoudre les problèmes médicaux ?
Si vous souhaitez intégrer l’impression 3D dans votre cabinet médical, nous vous recommandons d’acheter des modèles d’imprimantes 3D de la plus haute qualité pour les tâches médicales. En effet, l’équipement peut gérer divers modèles complexes et peut imprimer avec des matériaux flexibles. Avec les imprimantes, vous pouvez produire des modèles de grande taille et très détaillés, des formes complexes et non géométriques, etc.
L’imprimante Raise3D Pro2 ou le dernier FlashForge Creator 3 avec deux extrudeurs indépendants peuvent créer des modèles très complexes. Ces imprimantes gèrent bien ces tâches.
Le Shining Pro 2X serait un bon scanner 3D pour la médecine. Ce scanner, même dans la configuration de base, est capable de scanner des parties du corps humain avec une grande précision.
En ce qui concerne l’impression 3D d’implants en titane, vous devrez vous tourner vers des équipements industriels, tels que des imprimantes Concept Laser ou similaires. Malheureusement, le coût d’un tel équipement est encore prohibitif. C’est pourquoi ils ne sont pas largement utilisés. Cependant, on s’attend bientôt à une révolution de l’impression 3D métal et à l’apparition de modèles beaucoup plus budgétaires.
C’est un aperçu de l’impression 3D en médecine.
