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Impression et modélisation 3D cruciales pour la greffe du visage et des mains



Les processus d’impression 3D et les logiciels de modélisation 3D sont devenus des outils essentiels dans une opération révolutionnaire de greffe du visage et des mains.

Près de six mois après une rare greffe du visage et des mains, Joe DiMeo, un résident du New Jersey de 22 ans, est sorti pour montrer comment la greffe lui permet désormais de sourire, de cligner des yeux, de pincer et de serrer. DiMeo a été opéré en août dernier, deux ans après avoir été grièvement brûlé dans un accident de voiture qui l’a grièvement blessé au visage et aux deux bras. Il a subi des dommages importants à ses tissus mous, ce qui a gravement limité sa capacité à mener une vie normale.

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La planification basée sur l’image et l’impression 3D médicale ont complètement révolutionné les soins personnalisés aux patients en fournissant aux chirurgiens des informations détaillées et un niveau de confiance supplémentaire avant d’entrer dans la salle d’opération.

Au cours d’une période de préparation de 14 mois, les ingénieurs cliniques de Materialise ont formé une équipe soudée aux côtés des chirurgiens de NYU Langone, répétant l’opération de transplantation dans un environnement de laboratoire pour développer et affiner le plan chirurgical. Une fois qu’un donneur approprié a été trouvé, l’équipe, dirigée par le Dr Eduardo Rodriguez, professeur de chirurgie plastique reconstructive Helen Kimmel, présidente du département de chirurgie plastique Hansjörg Wyss à NYU Langone, n’avait que 24 heures pour commencer la procédure qui améliorerait la fonction, l’apparence et la qualité de vie du DiMeo.

Materialise a proposé à l’équipe des outils de planification et d’impression 3D pour permettre la vitesse et la précision requises pour cette procédure médicale complexe. Les outils personnalisés imprimés en 3D tels que ceux utilisés dans la double greffe de la main et du visage sont également de plus en plus courants pour une utilisation en chirurgie de routine, offrant aux chirurgiens un niveau de confiance supplémentaire qui se traduit par de meilleurs résultats pour les patients.

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Au cours d’une période de préparation de 14 mois, les ingénieurs cliniques de Materialise ont formé une équipe soudée aux côtés des chirurgiens de NYU Langone, répétant l’opération dans un environnement de laboratoire pour développer et affiner le plan chirurgical.

Création des outils pour l’opération

Au cours de la procédure, Rodriguez et son équipe chirurgicale de seize personnes ont utilisé les guides de découpe et de perçage imprimés en 3D de Materialise. « Nous avons utilisé plusieurs outils médicaux pour cette procédure. Les guides de coupe utilisés pour cette opération ont permis aux chirurgiens de couper très précisément les os du donneur et du receveur. Nous avons également utilisé des guides de forage qui permettent aux os du donneur d’être attachés aux os du receveur plus facilement et avec une grande précision », a déclaré Kristof Sehmke, responsable de la communication mondiale chez Materialise Medical. Nouvelles de conception. « Ces guides de coupe et de forage sont préparés virtuellement sur la base des tomodensitogrammes et des indications du chirurgien, dans le cadre de la planification pré-chirurgicale.

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Les ingénieurs de Materialise ont coordonné le développement d’un plan chirurgical et créé un modèle 3D à l’écran basé sur des tomodensitogrammes.

En créant les outils pour l’opération, Materialise a travaillé avec l’équipe médicale pour faire correspondre les outils avec la physiologie du patient. « Les guides spécifiques au patient suivent l’anatomie personnelle du donneur et du receveur. Les guides sont ensuite imprimés en 3D et expédiés à l’hôpital », a déclaré Sehmke. « Bien que ces guides soient entièrement spécifiques au patient, ce type d’outils chirurgicaux personnalisés n’est pas nouveau et est également de plus en plus utilisé pour des interventions chirurgicales plus courantes, offrant une vitesse et une précision accrues. »

Dans les mois qui ont précédé l’intervention chirurgicale, les ingénieurs de Materialise ont coordonné le développement d’un plan chirurgical et créé un modèle 3D à l’écran basé sur des tomodensitogrammes. Cela a permis aux chirurgiens et aux ingénieurs cliniques de planifier virtuellement la procédure et de visualiser différents scénarios en trois dimensions, créant une compréhension approfondie de la structure osseuse anatomique et déterminant le flux chirurgical optimal. « La planification pré-chirurgicale consistait en une représentation virtuelle en 3D à l’écran et une simulation de la chirurgie prévue, offrant aux chirurgiens des informations détaillées et un niveau de confiance supplémentaire avant d’entrer dans la salle d’opération », a déclaré Sehmke. « Les chirurgiens ont créé des guides chirurgicaux de coupe et de forage imprimés en 3D. Les guides offrent une vitesse et une précision accrues. Ils sont généralement utilisés pour la chirurgie de la hanche, du genou et de l’épaule, mais aussi pour la chirurgie cranio maxillo-faciale.

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La planification pré-chirurgicale a permis aux chirurgiens de sélectionner et de positionner virtuellement divers implants médicaux pour prédire l’ajustement anatomique optimal.

Approbation de la FDA au processus

Quant au choix de Materialise comme source logicielle pour l’opération, il y avait plusieurs outils que l’entreprise a pu fournir à l’équipe chirurgicale. « L’industrie médicale est très réglementée et a des exigences de sécurité très strictes. Materialise a été le pionnier de nombreuses applications médicales de pointe de l’impression 3D et les solutions personnalisées sont le cœur de métier de Materialise Medical depuis sa fondation en 1990 », a déclaré Sehmke. « Nous apportons près de trois décennies d’expérience dans le développement de solutions médicales qui aident les chercheurs, les ingénieurs et les cliniciens à obtenir les résultats souhaités pour les patients »

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Un système entièrement guidé pour le repositionnement et la fixation des fragments osseux était unique à l’anatomie du patient et a permis de positionner les outils médicaux avec une grande précision, réduisant ainsi la durée globale de la chirurgie.

En plus de fournir une technologie de pointe à l’équipe chirurgicale, Materialise a également apporté la crédibilité d’une bénédiction de la FDA. « La société a l’habitude d’adhérer aux normes de sécurité les plus élevées possibles et a obtenu la certification de marquage CE pour la plupart de ses solutions orthopédiques et cranio maxillo-faciales personnalisées. Cela comprend des modèles anatomiques imprimés en 3D et des guides et implants chirurgicaux adaptés aux patients », a déclaré Sehmke. « Materialise a également été la première entreprise au monde à recevoir l’autorisation de la FDA pour un logiciel destiné à l’impression 3D de modèles anatomiques à usage diagnostique. Ce type de certification permet de relever la barre de l’industrie pour assurer la sécurité des patients et la transparence sur la production de dispositifs personnalisés.

Rob Spiegel couvre la fabrication depuis 19 ans, dont 17 pour Nouvelles de conception. Parmi les autres sujets qu’il a abordés figurent l’automatisation, la technologie de la chaîne d’approvisionnement, les énergies alternatives et la cybersécurité. Pendant 10 ans, il a été propriétaire et éditeur du magazine culinaire Piment du Chili.

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