Cocorico ! Le premier brevet d’impression « en trois dimensions » a été déposé en 1984 par trois chercheurs français. L’impression 3D est un procédé de fabrication d’objets solides tridimensionnels, par dépose de couches successives de matériaux, à partir d’un fichier numérique créé par ordinateur. Elle rend possible la production rapide, à moindre coût et avec un degré de précision exceptionnel, d’objets de formes complexes. Autant d’avantages précieux dans le domaine de la médecine.
La personnalisation, atout maître de la 3D médicale
Les premières applications de l’impression 3D en santé ont consisté à concevoir et produire, à partir de biomatériaux et polymères inertes pour l’être humain, des « pièces de rechange » parfaitement adaptées à la morphologie de chaque patient : mains, bras, jambes, prothèses et orthèses diverses.
La technologie 3D permet également aux dentistes d’éliminer la phase de « moulage » et d’imprimer directement des appareils dentaires, des implants, des couronnes.
L’impression 3D de médicaments sur-mesure, avec dosage personnalisé des principes actifs et/ou suppression d’un composant auquel le patient est allergique, se développe elle aussi à vitesse grand V. Au cours de ces deux dernières années, le marché des médicaments imprimés a connu un taux de croissance annuel de 7 %. Grâce à la stéréolithographie, réplique en 3D, grandeur nature, des parties du corps humain avec un très haut degré de précision, les chirurgiens sont désormais en mesure de s’entraîner avant l’intervention proprement dite. Mais tout cela n’est (presque) rien en regard des avancées vertigineuses qu’autoriseront les technologies d’impression médicale en 3D.
À quand l’implantation d’un cœur fabriqué en 3D ?
Car voici qu’arrive le « bio printing », l’impression de tissus vivants à partir de l’assemblage, couches par couches, de cellules vivantes. Un immense bond en avant pour la médecine individualisée et régénérative. Dans un futur plus ou moins proche, ces appareils pourront fonctionner exactement comme nos organes complexes : muscle cardiaque, foie, rein, vessie… Une solution palliant le manque de donneurs d’organes et les phénomènes de rejets. Si les tentatives de greffe ne sont pas annoncées avant une dizaine d’année, on peut envisager à plus courte échéance des avancées en matière de remplacement de structures lamellaires : la peau, un patch tissulaire destiné à de grands brûlés, ou encore une cornée.
Voilà une « vision » d’avenir réjouissante pour la médecine, même si d’énormes progrès restent encore à accomplir avant que cette « impressionnante » 3D reconstructrice soit parfaitement opérationnelle.
Quelques dates clés
2012 : la première prothèse, une mâchoire en titane, réalisée grâce à 3D, est implantée par une équipe de médecins belgo-néerlandaise.
2013 : une prothèse de trachée est réalisée pour un nouveau-né.
2015 : le premier médicament imprimé en 3D, utilisé dans le traitement des crises épileptiques, est mis sur le marché aux États-Unis.
2017 : des chercheurs zurichois créent un cœur artificiel entièrement en silicone, mais il n’a effectué que 3 000 battements, l’équivalent d’une heure de vie de notre muscle cardiaque.
2019 : un premier cœur artificiel a été créé à base de cellules humaines par un groupe de chercheurs de l’université de Tel-Aviv.
3D, l’imagerie médicale aussi !
Modéliser en 3D et en couleurs les principaux organes (poumon, foie, rein, côlon, parathyroïde, pancréas) à partir d’images 2D classiques (scanner, IRM, échographie) en noir et blanc. Telle est la prouesse réalisée par le laboratoire en ligne Visible Patient.
L’intérêt pour les chirurgiens et les patients de cette imagerie médicale en 3D ? Préparer au mieux, et ainsi sécuriser une opération digestive, thoracique, urologique ou pédiatrique.