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Des côtes et un sternum imprimés en 3D implantés à un patient

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Des chirurgiens ont retiré le sternum et une partie de la cage thoracique d'un patient espagnol de 54 ans qui souffrait d'un sarcome. Ils lui ont ensuite implanté un sternum et des côtes en titane obtenus grâce à une impression en 3D.

Un sternum et des côtes ont été imprimés en 3D en Australie et implantés dans un patient espagnol. © Anatomics

Différents matériaux peuvent servir à fabriquer des prothèses pour la chirurgie. Dans le cas de la reconstruction d'une cage thoracique, il faut que le matériau utilisé permette la mécanique respiratoire, la protection des organes et qu'il donne un résultat acceptable du point de vue esthétique. Les implants en titane sont souvent préférés par les chirurgiens en raison de leurs caractéristiques. Pour fabriquer de tels implants adaptés à l'individu, l'impression 3D est une option qui permet de reproduire la complexité de la structure osseuse.

Dans un article paru dans European Journal of Cardio-Thoracic Surgery, des scientifiques décrivent une reconstruction sternocostale qu'ils ont effectuée grâce à une prothèse imprimée en titane. L'équipe chirurgicale de l'hôpital universitaire de Salamanque, connaissant les difficultés d'une telle opération à cause de la géométrie complexe de la cage thoracique, s'est tournée vers l'entreprise Anatomics qui utilise l'imprimante CSIRO à Melbourne en Australie.

En effet, les chercheurs voulaient créer un nouveau type d'implant entièrement personnalisable, qui reproduise les structures complexes du sternum et des côtes. L'entreprise a trouvé la solution dans une impression métallique 3D, comme l'explique le PDG, Andrew Batty : « Nous voulions imprimer l'implant en titane en 3D en raison de sa géométrie et de sa conception complexe ».

Le sternum et les côtes en titane insérés dans le corps du patient ont été imprimés en 3D. © Anatomics

Un sternum et des côtes recréés sur mesure grâce à l'impression 3D

L'entreprise a donc conçu un implant avec un « sternum » rigide et des tiges de titane semi-flexibles pour faire des prothèses de côtes attachées au sternum. L'implant a été fabriqué par l'imprimante 3D CSIRO du Lab 22. Comme l'explique un membre de l'équipe de fabrication, Alex Kingsbury : « L'imprimante fonctionne en dirigeant un faisceau d'électrons vers un lit de poudre de titane pour le faire fondre. Ce processus est ensuite répété, pour construire le produit couche par couche jusqu'à ce que vous ayez un implant complet ».

Une fois l'implant prêt, il a été envoyé en Espagne et implanté chez le patient qui souffrait d'un cancer et chez qui le sternum et une partie de la cage thoracique avaient été retirés. L'opération a été un succès, d'après José Aranda, principal auteur de l'article : la technologie d'impression 3D a permis de créer une partie du corps qui s'insérait « comme un gant ».

L'impression 3D présente de nombreux avantages pour des applications biomédicales, par rapport aux méthodes traditionnelles de fabrication. En plus d'être personnalisable, elle permet de réaliser rapidement des prototypes. C'est particulièrement important dans le cas d'un patient qui est en attente d'une chirurgie.

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