Modèles chirurgicaux imprimés en 3D

Les applications médicales de l’impression 3D sont en pleine croissance et peuvent être classées en plusieurs catégories : reproduction de tissus et d’organes, prothèses et modèles d’implants et d’anatomie personnalisés, ainsi que la recherche pharmaceutique. Une des applications fréquentes est la production de modèles anatomiques pour la préparation chirurgicale, permettant aux équipes médicales d’étudier avec précision les modèles 3D des parties du corps d’un patient. Avoir un modèle palpable de l’anatomie d’un patient à la disposition d’un médecin pour étudier ou simuler l’intervention chirurgicale est préférable à la tomodensitométrie (CT) et à l’IRM, ces techniques rendant plus difficiles la visualisation et la collecte de toutes les informations nécessaires.

L’utilisation de modèles imprimés en 3D pour la formation chirurgicale sert également de solution de rechange à la formation sur cadavres, plus difficiles à trouver et coûteux. De plus, même si les cadavres représentent l’anatomie en général, ils ne reflètent pas l’anatomie particulière du patient à traiter.

Cette technologie aide également à améliorer les relations patient-médecin. Un modèle palpable imprimé en 3D aide à établir une communication plus efficace et une meilleure compréhension de la situation du patient. Par conséquent, il peut réduire le sentiment d’insécurité des patients et prévenir les plaintes et l’insatisfaction [1].

Les chirurgiens orthopédistes utilisent souvent des modèles tridimensionnels pour planifier une intervention chirurgicale, principalement les interventions de reprise et de reconstruction, et pour fabriquer des instruments ou des implants adaptés au patient. À partir d’images CT numérisées et d’un logiciel de modélisation 3D, ils créent des fichiers d’impression représentant les os d’un patient. Cette technique sert principalement dans les cas complexes afin de réduire la durée de l’intervention et le risque de complications comme les infections. À l’aide du CT ou de l’IRM préopératoire d’un patient, un modèle tridimensionnel anatomiquement exact peut être imprimé directement. Les chirurgiens peuvent émettre des diagnostics plus précis et entreprendre une planification chirurgicale détaillée, tout en connaissant mieux les risques de l’intervention. De plus, ils peuvent effectuer des simulations chirurgicales et opérer directement sur les modèles physiques. Par conséquent, le temps d’intervention peut être raccourci et les résultats chirurgicaux améliorés.

Guide de coupe adapté au patient imprimé en 3D, placé sur un modèle de fémur distal

L’impression 3D est une technique innovante et largement utilisée en médecine. Ses avantages sont évidents puisqu’elle peut créer un modèle physique précis et permettre aux chirurgiens de mieux comprendre la complexité de l’anatomie du patient avant l’intervention. En outre, elle peut produire des guides de coupe chirurgicaux en fonction de la géométrie du patient pour augmenter l’exactitude de la résection. Cependant, elle a ses limites. Premièrement, la technologie est chère. Elle comprend le matériel, les logiciels, l’entretien et le coût des matériaux d’impression. Les produits 3D générés sont généralement propres au patient et, par conséquent, leurs coûts de production sont élevés et ne seront pas portés à diminuer [2].

Un autre problème inhérent aux modèles personnalisés imprimés en 3D est le temps qu’il faut pour les produire. Il est variable et dépend de la taille et de la complexité des parties physiques. Selon le type d’imprimante, le processus d’impression peut être long. Cette contrainte peut limiter son application clinique, en particulier dans les interventions urgentes.

L’impression 3D est une technologie innovante utilisée dans divers domaines. Bien que la technologie ne soit pas encore couramment utilisée, son développement et sa popularité sont en croissance pour la planification chirurgicale préopératoire, la conception d’implants et même son usage en tant qu’outil de formation. Elle pourrait donc devenir beaucoup plus commune.