L’ère numérique révolutionne tous les secteurs d’activité et celui de la santé n’est pas en reste. Dans l’univers de l’usinage médical, il est désormais possible de produire des implants médicaux par impression 3D.
La phase conception 3D d’un implant
En termes d’usinage médical, la phase conception 3D d’un implant comporte trois étapes. La première consiste à recueillir les données des patients. Des chirurgiens et professionnels de santé les transmettent, de manière sécurisée et dématérialisée, au centre de conception. Par ce mode opératoire, ce dernier est en mesure de recevoir rapidement des données de patients venant des quatre coins de la planète.
Le traitement de ces données vient en seconde étape. Il s’agit ici d’obtenir le modèle 3D virtuel du patient, ainsi que les tissus d’intérêt (peau, muscles, cartilages…). Le double numérique du corps du patient s’obtient ainsi avec une précision infra millimétrique, grâce à des algorithmes mathématiques, mais aussi au recourt aux stations de calcul graphiques très performantes.
Enfin, la dernière étape consiste à créer le design du futur implant par CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Le centre de conception utilise alors un outil de simulation numérique, ainsi que des logiciels de modélisation 3D.
La phase fabrication 3D d’un implant
Le modèle 3D obtenu à l’issue de la phase de conception est envoyé, soit sur des machines d’usinage médical à commande numérique 3D, soit sur impression 3D pour la réalisation du moule de l’implant. Selon la complexité géométrique de ce dernier, on choisit entre deux technologie 3D, à savoir la technologie additive ou et la technologie soustractive.
Dans le cas d’un implant 3D sur mesure en silicone de grade médical, le moule est envoyé chez un partenaire spécialisé en la matière. Une fois stérilisé, l’implant est ensuite envoyé aux chirurgiens. Les modèles 3D anatomiques sont quant à eux réalisés en interne par impression 3D. Ils sont destinés aux chirurgiens et professionnels de santé désireux d’anticiper des actes chirurgicaux.
Avantages et inconvénients de l’impression 3D
L’usinage médical par impression 3D procure tout un lot d’avantages. Il permet par exemple de passer directement du modèle numérique au modèle anatomique physique, avec une précision millimétrée. Cette technique offre aussi la possibilité de concevoir des modèles anatomiques à formes géométriques complexes, lesquelles dépassent les techniques de fabrication classiques. On peut aussi parler de gain de temps significatif, ainsi que de réduction des coûts.
Malheureusement, le revers de la médaille n’est pas très luisant. En effet, pour se conformé aux normes en vigueur dans la création de moules, les concepteurs doivent recourir à des matériaux biocompatibles ou ayant des propriétés validées. Il s’agit ici d’éviter les risques liés aux transferts de particules du moule vers l’implant final. Or, les matériaux répondant à ces critères se font encore très rares. Pour pallier la situation, les fabricants s’emploient à fournir davantage de matériaux biocompatibles.