Gagnez en efficacité et en précision grâce aux flux numériques et à l’impression 3D

L’impression 3D au service des professions de santé

3D et médical, digitalisation du secteur de la santé

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Comment intégrer la 3D dans vos pratiques du secteur médical ?

Pour les professionnels de santé, l’impression 3D s’impose peu à peu comme un outil indispensable. Une des raisons à cela est que cette technologie s’applique aussi bien aux professions médicales confrontées à un besoin régulier de pièces standards, qu’à celles qui doivent sans cesse concevoir des pièces sur-mesure.

Les avancées de la fabrication additive ne cessent d’apporter des solutions nouvelles aux secteurs médicaux, et on peut aujourd’hui imprimer en 3D aussi bien des os (ménisque, mâchoire…) ou du cartilage (oreille, trachée…), que des éléments organiques extrêmement variés (valves cardiaques, cellules souches, vaisseaux sanguins, tissus organiques…). Ces innovations restent pour la plupart expérimentales et marginales, mais prennent place dans une tendance bien réelle des professions de santé à la digitalisation. Impression 3D en soutien aux préparations opératoires, prototypage, outillage (de dispositifs médicaux en particulier), fabrication variées… Les applications de la 3D dans le quotidien des professionnels de santé sont extrêmement variées.

Impression 3D de pièces anatomiques

En bref

Deux évolutions ont porté les technologies 3D au sein des secteurs médicaux

Découvrir les matériaux utilisés dans l'impression 3D de pièces destinées à un usage médical

Nouveaux matériaux

Le développement des matériaux imprimables en 3D

Découvrir les imprimantes 3D utilisées dans l'impression 3D de pièces destinées à un usage médical

Simplicité

La simplification des équipements d’impression 3D

Les imprimantes 3D sont aujourd’hui accessibles, tant d’un point de vue technique que financier. Les imprimantes 3D SLA de Formlabs offrent par exemple des environnements d’utilisation sécurisés, simples et intuitifs. Quant aux imprimantes FDM, elles ont montré leur efficacité aux côtés des professionnels de santé aux débuts de la crise sanitaire de la COVID 19 en permettant la production rapide de visières, d’incubateurs, ou encore d’écouvillons. Dans cet épisode, outre les communautés de makers indépendant, c’est le français Volumic 3D qui s’était en particulier illustré.

Aujourd’hui, quel que soit le secteur médical dans lequel vous exercez, il y a donc toutes les chances pour que la fabrication additive vous permette de gagner du temps, de réduire vos coûts, d’élargir votre champ de prise en charge, voire d’améliorer votre prise en charge.

Pour vous y aider, voici les clés pour comprendre ce que la fabrication additive peut vous apporter et intégrer l’impression 3D à votre activité :

Impression 3D SLA avec une machine FOrmlabs dans le secteur dentaire
Gagner en précision dans le secteur dentaire grâce à l'impression 3D
Pièces rouge imprimées en 3D dans le secteur dentaire

L’impression 3D : une nouvelle étape de développement pour le secteur dentaire

Le secteur dentaire est de longue date à la pointe de la technologie. Après les scanners, après les caméras intra-orales, les professionnels du secteur dentaire ont rapidement adopté la CFAO dentaire. Il n’est donc pas rare aujourd’hui de voir dans un cabinet dentaire une imprimante 3D.

De manière très concrète, cela permet par exemple à un orthodontiste de digitaliser le processus de réalignement des dents. Au lieu de prendre directement une empreinte sur un patient, et de réaliser manuellement ses gouttières, il lui suffit de scanner les dents du patient. Selon certaines estimations, le gain en temps est de l’ordre de 30 à 40 % sur ce type d’intervention.

L’impression 3D est aujourd’hui largement mobilisée dans le secteur dentaire. Les dentistes s’en servent pour leurs guides implantaires, les orthodontistes pour thermoformer des aligneurs, ou encore les laboratoires pour la réalisation de dents définitives, d’appareillage, ou encore de gouttière anti-grincement.

L’impression 3D s’applique particulièrement bien aux impératifs de la chirurgie maxillofaciale. Cette discipline médicale consiste à reconstituer des visages, et donc à s’adapter aux particularités osseuses de chaque patient. Pour les chirurgiens qui s’appuient sur cet outil, c’est à la fois un gain en précision, et un gain en temps. La modélisation, puis l’impression 3D, d’éléments anatomiques permet par exemple de mieux anticiper les étapes d’une intervention chirurgicale.

L’intérêt de l’impression 3D a poussé le service de chirurgie maxillofaciale de l’hôpital Necker à Paris à se doter de matériel d’impression 3D il y a une dizaine d’années. Aujourd’hui, l’AP-HP dispose d’une usine à part entière, comprenant 60 imprimantes 3D.

La production de pièces en 3D dans le secteur dentaire en 4 étapes
  • Scanner la ou les dents du patient afin d’obtenir une modélisation numérique
  • Manipulation du modèle sur votre logiciel de CAO pour identifier la forme à imprimer
  • Lancement de l’impression 3D en un clic
  • Nettoyage, séchage et post-polymérisation des pièces imprimées
  • L’impact de l’impression 3D dans le secteur dentaire est assez important et ce secteur tire le meilleur parti de la fabrication additive. La fabrication additive est la solution parfaite pour obtenir des éléments personnalisés, pour tous les secteurs. Mais ça devient encore plus pertinent pour le secteur médical, car il permet des réalisations grands formats, comme les prothèses.
    Lucie Gaget
    Sculpteo

    Orthèse, prothèses : l’impression 3D au service des orthopédistes

    Os imprimé en 3D

    Parmi les secteurs au sein desquelles l’impression 3D apporte le plus de valeur, on trouve en premier lieu l’orthopédie. Pour cause, peu de technologies sont à même de répondre aux spécificités du secteur orthopédique aussi bien que l’impression 3D, avec toute la diversité de techniques qu’elle comporte. Fabrication additive métal, usinage cinq axes, tribofinition (vibroabrasion), décolletage… L’impression 3D s’inscrit dans un mix technologique grâce auquel les chirurgiens orthopédiques trouvent une réponse à chaque besoin.

    Désormais les orthopédistes peuvent prendre en charge une très grande diversité de patients. Grâce à la fabrication additive, un orthopédiste peut par exemple recréer des membres, et ainsi soulager des handicaps, bien plus efficacement qu’auparavant. Les pièces réalisées par impression 3D s’appuient sur des reproductions numériques précises des membres des patients, car obtenues grâce à des scanners 3D. Ces prothèses sont à la fois bien plus légères, plus rapides à réaliser, et ouvrent la possibilité à une grande personnalisation.

    Améliorer la prise en charge des patients grâce à l'impression 3D

    Pourquoi internaliser l’impression 3D quand on est professionnel de santé ?

    Il existe de nombreuses entreprises qui permettent aux professionnels de santé d’externaliser leurs besoins en impression 3D. Lorsqu’ils ont besoin d’une pièce spécifique, ils réalisent leurs maquettes 3D, et les transmettent à des prestataires. De grandes sociétés, telles que Prodways, se sont spécialisées dans ce secteur, et produisent des pièces de qualité dans des délais raisonnables (deux à trois jours).

    Cependant, la particularité du secteur médical, par rapport à tout autre secteur qui pourrait avoir besoin de s’appuyer sur l’impression 3D, est d’avoir affaire à des individus uniques. Malgré toutes les similitudes que comporte le genre humain, force est de constater que, quand on rentre dans le détail, nous sommes tous différents. Nos dentitions sont différentes, nos os présentent des spécificités (et peuvent être abîmé à une multitude d’endroits différents), nos cellules sont uniques. Ce besoin en flexibilité est un des critères qui motivent des dentistes, des laboratoires, des orthopédistes, et bien d’autres professionnels de santé à internaliser la fabrication additive.

    Gagner en confort de prise en charge

    Comme beaucoup d’autres professionnels, les professionnels de santé gagnent aujourd’hui à inscrire leurs pratiques dans un flux numérique. Cela offre en particulier un confort aux patients, auxquels on peut expliquer une situation ou montrer une évolution de situation de santé grâce à la modélisation 3D par exemple. Ces jumeaux numériques se révèlent d’ailleurs de bon supports d’échanges entre professionnels de santé sur des cas épineux.

    Gagner en efficacité et en précision

    L’efficacité gagnée grâce au recours aux technologies 3D dans les secteurs médicaux s’évalue à plusieurs niveaux et à différentes étapes. L’impression 3D a prouvé son intérêt dans le champ médical, pour la production de dispositifs médicaux dans le cadre d’opérations, comme d’outils afin d’aider le personnel de santé dans ses pratiques (chirurgicales ou non). Dans le premier cas de figure, la modélisation 3D et l’impression 3D se substitue à des méthodes traditionnelles dans lesquelles la création d’un modèle est bien moins précise. Avec les scanners 3D et les imprimantes 3D, la précision des modèles est garantie à chaque étape, et les professionnels de santé peuvent se libérer du temps pour d’autres patients. Par ailleurs, les éléments anatomiques étant numérisés, il est facile de les reproduire en cas de besoin par impression 3D. En matière d’outillage, l’impression 3D permet également de réduire les blocages en milieu hospitalier, et médical plus généralement. En cas de rupture de stock sur du matériel comme des embouts, des seringues, ou autres petits outils d’usage régulier en milieu médical, les établissements dotés d’au moins une ressource formée, et d’une imprimante 3D peuvent être réactifs et pallier ce manque.

    S’ouvrir à de nouveaux matériaux et de nouvelles pratiques et conserver ou développer une capacité d’innovation

    Dans le quotidien d’un cabinet dentaire ou d’un laboratoire, il y a certaines pièces dont on a besoin régulièrement. C’est typiquement le cas de guides chirurgicaux, de porte-empreintes ou de modèles imprimés. Une fois les compétences de production 3D internalisées, elles deviennent facilement reproductibles. Par ailleurs, les professionnels deviennent libres d’adapter leurs pratiques pour les améliorer, en toute autonomie. Cela permet par exemple de tester de nouveaux matériaux à moindre coût pour mieux répondre à certains besoins.

    Par ailleurs, l’impression 3D est un outil d’innovation. Internaliser des processus de fabrication additive, c’est donc internaliser une capacité à tester des choses, à produire des prototypes à très faible coût, à expérimenter pour améliorer ses pratiques.

    Quel type d’imprimante 3D pour le secteur médical ?

    Imprimante Form3B pour impression 3D dans le secteur dentaire

    Quel que soit le secteur dans lequel on mobilise l’impression 3D, il existe des bonnes pratiques immuables. Ce sont des logiciels plus performants que d’autres, ce sont des techniques qui font gagner du temps, ce sont des pièges qu’il faut éviter… mais il y a un point sur lequel de réelles particularités existent en matière d’impression 3D : ce sont les équipements.

    Bien qu’en termes de maîtrise de l’impression 3D, l’industrie soit en pointe, les matériaux utilisés pour l’impression 3D médicale sont très spécifiques. De la même manière, les machines utilisées dans l’industrie seront souvent bien différentes de celles utilisées dans d’autres secteurs. Et à plus forte raison dans le secteur médical.

    Tandis que les entreprises industrielles peuvent avoir besoin de grosses machines très techniques, qui seront manipulées par des ingénieurs, les entreprises du secteur médical ont besoin d’équipements plus simples et efficaces. Le type d’imprimante 3D le plus pertinent pour ce secteur d’activité sera par exemple une imprimante 3D s’appuyant sur la technologie SLA, et équipée d’un capot pour plus de sécurité.

    La formation à destination des professionnels de santé que nous avons développée est de celles-là. Dentiste, orthodontiste, orthopédiste… nous accompagnons des professionnels issus de différents secteurs de la santé, en nous appuyant à la fois sur des spécialistes du secteur industriel, et sur des logiciels performants dans le secteur industriel. Ces formations comprennent aussi bien de la théorie sur les différentes technologies qui existent, et les différents matériaux qui peuvent être mobilisés dans le cadre de vos besoins en impression 3D médicale, que de la pratique sur logiciel et sur imprimantes 3D.

    Nous avons également inclus dans le programme de formation un volet entier dédié à l’hygiène et à la sécurité, point indispensable lors de l’utilisation d’équipements de fabrication additive en environnement médical.

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    Exemple d'Impression 3D dans le secteurMédical : image montrant une main imprimée en 3D

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