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L’impression 3D passe au bloc

Alors que la chirurgie utilisait déjà le prototypage rapide en sous-traitance, elle passe maintenant à l’impression 3D faite directement par le chirurgien. Les temps et les coûts d’intervention sont réduits, tout en ayant des opérations moins pour les patients.

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L’impression 3D passe au bloc
Une chaine de production numérique qui trouve sa place près de la salle d'opération

La chirurgie utilise l’impression 3D depuis près de vingt ans, notamment dans le domaine maxillo-facial dans de multiples applications telles que la reconstruction post-traumatique ou après chirurgie oncologique, harmonisation du visage, malformations cranio-faciales ainsi qu'en implantologie. Mais avec l’arrivée d’imprimantes 3D de table, faciles à utiliser par n’importe qui et très abordables, les chirurgiens peuvent à présent réaliser des modèles osseux de manière fiable, économique et rapide, sans passer par un circuit long et onéreux de sous-traitance.

C’est pourquoi le chirurgien Clément Ernoult utilise de plus en plus cette technologie pour le plus grand bénéfice de son service et de ses patients. A partir de scanners du massif facial, il imprime lui-même en quelques heures avec suffisamment de précision les pièces osseuses qu’il va utiliser comme gabarit pour préparer les interventions, repérer les zones d’interventions, former les éventuelles pièces de titane, préparer les gabarits de coupe ou de perçage. Cette approche novatrice permet une plus grande précision d’intervention, tout en réduisant le temps d’intervention, la rendant ainsi moins traumatisante pour le patient. C’est aussi une économie pour l’hôpital car, outre le temps gagné en salle d’opération, on constate sur une récupération plus rapide du patient.

Pour cela, le chirurgien utilise une imprimante 3D UP Plus 2 de TierTime distribuée par A4 Technologie. Au niveau logiciel, le docteur Ernoult n'utilise que des logiciels libres : OsiriX qui permettent, à partir des données du fichier DICOM du scanner des patients, d’isoler les pièces osseuses et de les exporter sous un fichier .stl, standard de l'impression 3D. Un deuxième logiciel libre, NetFabb est utilisé pour optimiser le fichier .stl avant impression à l'aide d'outils d'analyse et de réparation automatique du maillage. Ces deux logiciels, téléchargeables gratuitement, sont assez simples d'utilisation pour une prise en main rapide par les chirurgiens, car ils ne nécessitent aucune connaissance approfondie en radiologie ou en ingénierie.

Une prothèse à 3,10 €

L’intervention en chiffres

  • Temps du pré-traitement : 15 mn
  • Temps de l'impression : 1h40
  • Temps du post-traitement : 5 mn
  • Durée totale : 2 heures
  • Coût des deux modèles : 3,10 €

 

Cette technologie d’impression 3D a été utilisée dans le cas d’un jeune homme de 24 ans qui, à la suite d'un traumatisme facial lors d'un match de rugby, présentait une fracture isolée du sinus frontal avec effondrement du toit de l'orbite du côté droit, avec gêne à l'élévation du regard du côté droit avec diplopie. Le traitement a consisté en une réduction puis une ostéosynthèse de la fracture. Pour cela le protocole suivant utilisé. A partir du scanner, il y a eu :

  • segmentation de la zone chirurgicale (OsiriX) ;
  • réparation et préparation du fichier .stl (NetFabb) ;
  • création d'un second modèle par miroir de la zone fronto-orbitaire gauche (NetFabb) ;
  • impression du modèle (imprimante UP Plus 2) ;
  • modélisation d'une grille en titane sur le modèle fronto-orbitaire non fracturé (à gauche) et sur le modèle miroir ;
  • stérilisation de la grille en titane pré modelée.

Le tout a nécessité moins de 2 heures de travail et les pièces ont couté 3,10 €.


A gauche positionnement du modèle .stl sur la plate-forme du logiciel d’impression. Au centre : Conformation de la plaque de reconstruction sur le modèle. A droite : Plaque de reconstruction en place sur le patient en pré-opératoire.

Cette approche a permis de réduire le temps d’intervention, tout en apportant plus de confort au praticien et à l'équipe pendant la phase opératoire. Notons que si l’impression est faite en temps masqué, généralement la nuit, le temps de préparation et d’impression restent compatible avec des opérations d’urgence.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.imprim-3D.fr

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