En 2011, 3D4Med a vu le jour sous la forme d’un projet de recherche visant à explorer le potentiel de l’impression 3D dans le domaine médical. Au cours des dix dernières années et plus, ce laboratoire italien d’impression 3D clinique, rattaché à la polyclinique San Matteo de Pavie et fruit d’un partenariat avec l’université de Pavie, a connu une croissance significative et remporté de nombreux succès dans ses applications d’impression 3D. Aujourd’hui, le laboratoire se consacre à l’utilisation des technologies d’impression 3D pour diverses fonctions médicales, allant de la planification préopératoire à la formation dans les spécialités chirurgicales.
Parmi les cliniciens qui exploitent la Technologie d’impression 3D pour améliorer la planification chirurgicale figure Alessandro Raffaele, chirurgien pédiatrique à l’hôpital San Matteo, qui collabore avec 3D4Med pour développer des modèles imprimés en 3D destinés à la simulation et à la planification chirurgicale en chirurgie pédiatrique.
Lors d’une série d’événements intitulée « L’impression 3D dans le monde clinique », animée et organisée par Stratasys et 3D4Med, Raffaele a décrit le défi que représente la préparation des interventions chirurgicales pédiatriques, qui sont réalisées dans des espaces et des cavités anatomiques plus restreints.
« Nous devons développer un modèle comportant des structures de petite taille et, grâce à cette technologie d'impression 3D, il est possible de reproduire des structures du corps à l’aide de différents matériaux », a déclaré Raffaele. « Les modèles imprimés en 3D nous permettent de nous entraîner à des compétences techniques qui sont très, très difficiles à acquérir sur de vrais patients. »
Cette série de trois événements a exploré la manière dont l’impression 3D peut devenir partie intégrante du quotidien hospitalier. Des experts de 3D4Med ont abordé les multiples applications de l’impression 3D, notamment l’aide à la planification des interventions chirurgicales et interventionnelles, la formation et la simulation préopératoires, le consentement éclairé, ainsi que la formation et le développement de nouveaux dispositifs médicaux.
Le professeur Andrea Pietrabissa, chef du service de chirurgie générale II et conseiller scientifique clinique pour 3D4Med, a également souligné que les modèles tactiles imprimés en 3D aident les cliniciens à mieux comprendre les informations mécaniques et anatomiques.
« Je pense que l’intérêt de l’impression 3D réside dans sa capacité à reproduire les défis spécifiques à chaque cas », a déclaré Pietrabissa. « Les propriétés mécaniques offrent un excellent retour de force, ce qui n’est pas possible avec la réalité virtuelle.
Lors d’interventions chirurgicales mini-invasives qui entraînent une perte totale de retour tactile, les chirurgiens doivent se fier uniquement à leur vue pour guider leur intervention. S’entraîner sur ces cas à l’aide de modèles imprimés en 3D permet aux cliniciens d’obtenir un retour d’information plus précoce et contribue à améliorer la planification. »
Raffaele a également évoqué les opportunités d’apprentissage et de formation offertes aux spécialistes avant des interventions chirurgicales complexes.
« L’impression 3D offre aux chirurgiens experts l’opportunité de poursuivre leur formation et d’entretenir leurs compétences », a déclaré Raffaele. « L’un des grands avantages des modèles 3D est d’accélérer la courbe d’apprentissage. Par exemple, comme nous traitons un faible nombre de cas par an pour certaines pathologies malformatives, les modèles 3D nous permettent de nous entraîner et de réaliser la même intervention de très nombreuses fois, ce qui accélère la courbe d’apprentissage en un laps de temps plus court. »
Stefania Marconi, maître de conférences au département de génie civil et d’architecture de l’université de Pavie et coordinatrice du laboratoire 3D4Med, a souligné que les imprimantes 3D de Stratasys destinées aux applications médicales ont été le premier choix du laboratoire pour créer des modèles précis et personnalisés pour chaque patient, destinés à la planification chirurgicale et à la formation.
« Nos chirurgiens ont été impressionnés par le réalisme des modèles anatomiques, tant sur le plan de la reproduction morphologique que sur celui des propriétés mécaniques », a déclaré M. Marconi. « L’imprimante Digital Anatomy a joué un rôle extrêmement important dans la reproduction des propriétés mécaniques des tissus, et l’introduction des matériaux GelMatrix, TissueMatrix et BoneMatrix ouvre la voie à des simulations très réalistes. »
« … et l’introduction des matériaux GelMatrix, TissueMatrix et BoneMatrix ouvre la voie à des simulations très réalistes. »
M. Pietrabissa a également souligné l’uniformité des pièces produites par 3D4Med et Stratasys, ainsi que la contribution de la technologie Stratasys au développement du laboratoire.
« Nous avons établi au fil des ans une collaboration solide avec cette entreprise, ce qui est extrêmement précieux pour nous et pour nos utilisateurs locaux », a déclaré Pietrabissa. « La question de la formation en chirurgie a considérablement évolué ces dernières années, et de nouvelles méthodologies voient le jour, allant des environnements immersifs de réalité virtuelle à l’impression 3D elle-même, en passant par les modèles cadavériques. »
Grâce à 3D4Med, ainsi qu’aux recherches et aux partenariats de l’université de Pavie, la Technologie d’impression 3D fournit aux chirurgiens et aux cliniciens des modèles imprimés en 3D plus précis et plus réalistes pour la planification préopératoire, la formation et le développement de dispositifs médicaux. Le laboratoire continue d’explorer le potentiel de l’impression 3D pour améliorer les soins de santé et les résultats pour les patients.
