Imprimantes 3D, chirurgie et prothèses : une révolution

Une main de super héros

En France, un petit garçon a bénéficié de l'aide d'un réseau international bénévole qui fabrique des prothèses de main pour les enfants à l’aide de technologies d’impression 3D.  Ses parents ont fait appel à e-Nable, fondation américaine chapeautant un réseau de bénévoles qui a déjà fourni quelque 1500 prothèses de main, essentiellement à des enfants, dans 37 pays du monde. C'est la première fois que Maxence porte une prothèse. «Depuis qu'il est né, on a fait le choix de ne pas l'appareiller avec une prothèse médicalisée. Là, il va avoir une main colorée aux couleurs de son choix, de super héros (avec un grand «M» dessus pour «superMax»), qu'il pourra enlever à sa guise. Ce sera ludique pour lui dans la cour de récré avec les copains», explique sa mère, Virginie Contegal.

Très facile d'usage, la prothèse de Maxence s'attache à son avant-bras avec du velcro. Ce modèle permet aux jeunes utilisateurs de réaliser des gestes simples nécessitant d'avoir deux mains, comme attraper un ballon, tenir son goûter dans une main et une bouteille d'eau dans l'autre, conduire un vélo ou faire de la balançoire, explique e-Nable sur son site internet. La prothèse fonctionne sur le modèle d'une pince car les doigts ne sont pas articulés. Autre limite: elle ne supporte qu'un poids de quelques kilos, et ne permet donc pas de se suspendre ou de faire le poirier.

Grâce à la technologie d'impression en 3D, ce type de prothèse ne coûte que 50 à 200 euros, selon la taille de la main. Elle est donc facile à remplacer si l'enfant la casse ou la perd, ou lorsqu'elle devient trop petite. C'est important car de nombreux enfants ne sont pas équipés en raison du coût des appareils fabriqués industriellement.

Une vertèbre sur mesure

Des chirurgiens d'un hôpital de Pékin ont implanté pour la première fois une vertèbre imprimée en 3D, chez un jeune garçon de douze ans. C'est une première mondiale. Liu Zhongjun, chef du service orthopédique, a réalisé cette opération pour remplacer la deuxième vertèbre cervicale de Minghao, 12 ans. Suite à une blessure au cou survenue lors d'un match de football, les médecins ont découvert une tumeur cancéreuse au niveau de la vertèbre, qui devait être remplacée.

En lieu et place d'un implant en titane, qui aurait été implanté lors d'une opération standard, les chirurgiens ont décidé d'installer une vertèbre imprimée en 3D. L'avantage par rapport à une prothèse classique: elle épouse parfaitement la forme de la colonne de Minghao, car elle a été imprimée à l'identique de la vertèbre originale. L'opération, qui a duré cinq heures, a été un succès. Cette nouvelle prothèse a permis une convalescence plus courte et devrait donner in confort plus important. «Si nous avions utilisé la technologie classique, la tête du patient aurait du être maintenue par des broches dans une structure pendant au moins trois mois » explique Liu Zhongjun. «Grâce à l'impression 3D, nous avons pu simuler les contours de la vertèbre, et ainsi la rendre plus solide et mieux adaptée qu'une prothèse traditionnelle.» Auparavant, des implants imprimés avaient déjà été utilisés pour remplacer des disques vertébraux, mais c'est la première fois qu'une vertèbre est créée.

Une opération simulée

A Louisville (USA), les chirurgiens pédiatriques se sont trouvés confrontés à une opération cardiaque extrêmement difficile.  Le cœur de Roland, âgé de 1 an, et atteint d’une anomalie cardiaque, était tel  qu'il n'existait aucun consensus parmi les chirurgiens quant à la façon d'aborder l'opération. En outre, les images en 2 dimensions issues des scanners, habituellement utilisées pour explorer un organe à opérer, n'étaient ici pas suffisantes. Que faire ? Erlie Austin, le chirurgien de Louisville a alors eu l’idée de faire appel à l’impression 3D auprès des ingénieurs de la JB School of Engineering de Louisville. Pour visualiser plus facilement les anomalies du cœur, ce dernier a été imprimé une fois et demi plus gros que l’organe réel. Imprimée en 3 parties, la réplique de l'organe a permis de préparer le geste chirurgical optimal pour l'opération. "Je savais exactement ce que je devais faire" affirme Erle Austin, qui pouvait prendre le cœur dans sa main et l'explorer à l’œil nu. 

Le modèle de l’imprimante utilisée est le makerbot replicator 2x, un modèle récent qui permet de fabriquer des objets en thermoplastique. Il a fallu 20 heures pour obtenir ce cœur – une video de l’impression est disponible sur le site de l’Université de Louisville
Un certain nombre d’économistes pensent que nous entrons dans une phase de stagnation séculaire en raison d’un manque de demande et d’un manque d’innovation technique, et d’un manque de progrès de productivité.  D’autres (Philippe Aghion, par exemple), leur répondent que c’est peut-être que nous ne savons pas correctement mesurer l’innovation. De fait, lorsqu’on voit les progrès des sciences de la vie et de la médecine (la multiplication par un million en quelques années de la vitesse de déchiffrement de l’ADN, c’est pas un progrès de productivité, ça ?), on se dit que si les économistes ne voient pas les progrès, c’est qu’ils n’accordent qu’un faible prix à la santé et à la vie humaine. Changez de lunette, de méthode ou les deux !