Médecine et impression 3D

Quelles applications pour l’impression 3D en médecine ?

L’impression 3D est une technologie à fort potentiel pour la médecine, avec des applications allant de la fabrication sur mesure de prothèses et orthèses à l’impression en 3D d’organes fonctionnels grâce à la bio impression.

La bio impression 3D est actuellement expérimentée pour produire à la demande des cellules vivantes, telles que os, cartilage ou peau. La fabrication d’organes via ce procédé est aussi à l’étude dans de nombreux laboratoires spécialisés:

Au-delà de ces applications potentielles, l’impression 3D permet déjà de fabriquer des prothèses ou orthèses entièrement réalisées sur mesure, à un prix abordable. Il est aussi possible d’imprimer en 3D des plâtres en plastique, légers et parfaitement adaptés au patient.

La bio impression 3D

La bio impression est un procédé proche de l'impression 3D traditionnelle, qui permet de fabriquer des tissus vivants en utilisant des cellules vivantes comme matériau d'impression.

L’impression 3D est un processus de fabrication qui utilise la superposition de couches de matière pour fabriquer des objets physiques. De manière similaire, la bio impression 3D utilise des cellules vivantes comme matériau pour « imprimer en 3D » des tissus vivants, voire des organes complets. La bio impression 3D est le processus d’impression en trois dimensions d’un matériau biologique pour reproduire un tissu vivant grâce à une bio imprimante 3D.

La recherche médicale s’intéresse particulièrement à la production d’organes, de peau ou encore d’os avec la technique de la bio impression 3D.

La bio impression 3D est une technologie très complexe et expérimentale. Il n’est pas encore possible de produire un organe entier avec cette technique. Les bio imprimantes 3D sont pour l’instant principalement utilisées pour fabriquer des échantillons de tissus vivants, utiles lors de tests pharmacologiques par exemple.

En France, l’équipe de recherche du professeur de Fabien Guillemot de l’Inserm travaille sur la bio impression 3D. Fabien Guillemot est à l’origine de la société Poetis qui effectue des recherches de pointe sur le sujet de la bio impression 4D par laser.

Prothèses et orthèses imprimées en 3D

L'impression 3D permet de fabriquer des prothèses sur mesure, à un coût réduit.

Les enfants appareillés et en phase de croissance doivent régulièrement renouveler leurs prothèses. L’impression 3D est un moyen économique pour leur permettre de disposer de prothèses sur mesures et adaptées, à un prix raisonnable. L’initiative Open Bionics cherche par exemple à rendre accessibles des modèles de mains robotisées.

Cet article du Journal du Design explique le processus de conception de la prothèse de jambe Exo, réalisée par le design industriel William Root.

Une orthèse est un appareillage qui compense une fonction absente ou déficitaire, ou assiste une structure articulaire ou musculaire pendant une phase de réadaptation ou de repos. Elle diffère donc de la prothèse, qui remplace un membre manquant.

L’impression 3D est particulièrement adaptée à la fabrication de prothèses et orthèses. Cette technologie utilise des matériaux abordables comme le plastique, et permet une personnalisation relativement facile pour le patient à partir d’un modèle de base. Chaque modèle de prothèse imprimé en 3D peut ainsi être fabriqué sur mesure pour son futur utilisateur.

La prothèse de jambe Exo conçue par William Root et imprimée en 3D.

La prothèse de jambe Exo conçue par William Root et imprimée en 3D.

 

Plâtres imprimés en 3D

L'impression 3D permet de fabriquer des plâtres et attelles légères et parfaitement adaptées au patient.

L’impression 3D est un technique idéale pour réaliser des objets sur mesure : les plâtres, utilisés pour immobiliser un membre lors d’une entorse ou fracture, pourraient ainsi être un jour imprimés en 3D.

En 2013, Jake Evill, un designer anglais a fabriqué le premier plâtre imprimé en 3D, appelé le Cortex exoskeletal. Le Cortex est fabriqué d’après un scan 3D du patient. Le plâtre est ainsi parfaitement personnalisé à la morphologie du patient. Le Cortex est en plastique léger, aéré et offre une solution hygiénique pour remplacer le traditionnel plâtre, lourd et peu commode.

En 2014, l’étudiant Turc Deniz Karasahin, a créé un plâtre imprimé en 3D appelé l’Osteoid qui utilise les ultrasons pour accélérer le processus de guérison. En utilisant une matière plastique légère et un design sur mesure, combinée à la technique des ultrasons pulsés à basse intensité (LIPUS), l’Osteoid permet d’accélérer le processus de guérison.

Le plâtre Cortex exoskeletal cast: un plâtre imprimé en 3D reealisé par Jake Evill
Le plâtre Cortex exoskeletal cast: un plâtre imprimé en 3D reealisé par Jake Evill

Impression 3D et handicap

L'impression 3D est une technologie d'avenir pour l'intégration des travailleurs handicapés.

Martin Lansard - Abilympics

Dans une interview en profondeur de 28 minutes Martin Lansard, Co Fondateur d’Aniwaa, explique pourquoi l’impression 3D est en passe de changer la donne pour combattre les handicaps.

Meilleure intégration des travailleurs handicapés dans l’entreprise, prothèses ludiques pour les enfants et bio impression 3D pour une médecine d’avenir font partie des thèmes abordés.

L’interview est conduite par Guillaume Dardier pour Abilympics France. L’IAF (International Abilympics Federation) a pour mission de promouvoir les Olympiades des métiers pour personnes handicapées dans leur dimension Internationale.