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Quand l’impression 3D s’invite dans le secteur médical

Par Bernard Faure, Directeur Général de Protolabs France

Publication: 19 septembre

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Depuis quelques années, l’impression 3D ne cesse de faire parler d’elle : impression de petits objets du quotidien, voitures imprimées en 3D ou encore impression culinaire, de plus en plus de secteurs se l’approprient pour répondre à des besoins bien particuliers...
 

Elle n’aura donc pas échappé au secteur médical qui voit en elle une véritable opportunité d’optimiser ses techniques. Dans un rapport dédié au secteur de l’impression 3D publié en janvier, le cabinet américain International Data Corporation estime que les dépenses mondiales liées à cette technologie pourraient atteindre les 12 milliards de dollars en 2018. L’industrie de la santé se trouve parmi les secteurs dépensant le plus pour la fabrication (deuxième place) avec 1,3 milliards de dollars en 2018.1

La bio-impression : encore rare, mais quelles perspectives !

La bio-impression, l’impression 3D d’équipements médicaux ou encore l’impression 3D de tissus humains sont des sujets pour lesquels le grand public comme les professionnels manifestent un intérêt grandissant et pour lesquels le monde de l’entreprise se met en ordre de marche. Selon Gartner, l’une des applications de l’impression 3D qui a suscité le plus d’enthousiasme dans le secteur en 2017 sont les organes imprimés en 3D en vue de transplantation ou encore les implants chirurgicaux imprimés en 3D. Il a par exemple été récemment révélé qu’une équipe de chercheurs danois était parvenue à créer un ovaire artificiel à partir de tissu humain et grâce à une imprimante 3D. Son principal avantage réside dans sa capacité à maintenir en vie des œufs humains pendant plusieurs semaines. Des tests effectués sur sept souris se sont révélés concluants puisque trois d’entre elles ont réussi à donner naissance à des portées de souriceaux en parfaite santé. Ceci représente un véritable espoir pour les femmes victimes de problèmes d’infertilité ou ayant subi des traitements lourds. Cependant, il faudra patienter encore quelques années pour que des tests puissent être réalisés sur des femmes.

Même si la bio-impression est l’un des développements de l’impression 3D qui a connu la plus importante croissance et des innovations spectaculaires ces dernières années, il reste encore un long chemin à parcourir pour que ce procédé soit considéré comme normal. En revanche, le secteur médical a su tirer parti de l’impression 3D pour des applications mieux maîtrisées et tout aussi formidables.

Concrètement, où en est le secteur ?

Les applications de l’impression 3D au secteur médical sont très diverses : nous avons déjà mentionné l’impression d’organes mais les professionnels ont surtout recours à la technologie pour la fabrication d’instruments chirurgicaux, d’équipements de salles d’opérations, de ventilateurs, de composants prothétiques et autres dispositifs médicaux. A l’heure actuelle, les prothèses sur mesure sont le principal domaine d’application de l’impression 3D pour la santé. Réalisées grâce à l’imagerie médicale, elles sont adaptées à chaque patient et réalisées dans des matériaux biocompatibles (titane, plastique).

L’impression 3D se révèle également un guide précieux pour les chirurgiens : alliée à l’imagerie médicale, elle leur permet de disposer de la copie exacte de l’organe à opérer et de réduire les risques lorsque l’opération est réellement pratiquée. Les étudiants en médecine peuvent quant à eux s’entraîner à la réalisation de procédures compliquées.

Une réponse partielle à un enjeu de taille : l’accélération des cycles de développement

Les entreprises liées au secteur de la santé doivent faire face à des contraintes très spécifiques. Pour certaines, l’impératif de rapidité n’est pas simplement un avantage concurrentiel mais bel et bien un élément indispensable à la guérison voire la survie des patients finaux. Cependant, le domaine médical rencontre des processus de certification très exigeants : ils imposent souvent aux cycles de développement de produit et de nombreuses phases de test. Accélérer le rythme des itérations est donc un atout considérable apporté par l’impression 3D. De plus, quand la pièce à réaliser doit répondre à un niveau de personnalisation avancé (comme c’est le cas pour les implants, par exemple), l’impression 3D, qui offre la possibilité de fabriquer des designs complexes à l’unité, est le procédé idéal.

En revanche, lorsque les pièces doivent être reproduites en série, ou nécessitent des étapes de validation dans la matière finale, ce procédé présente quelques limites : en effet, la reproduction en série sous-entend souvent d’utiliser des procédés traditionnels plus rentables et plus rapides au-delà de certaines quantités. Or ces procédés n’offrent pas les mêmes possibilités en termes de design que l’impression 3D. Avis aux développeurs qui se précipiteraient sur l’impression 3D en phase de prototypage, sans prendre en compte dans leur dessin les limitations du procédé final de production en série en termes de faisabilité de certaines géométries. Enfin, les fabricants de matériel médical doivent garder en tête que certains matériaux ne sont pas imprimables en 3D ou trop coûteux, les étapes de validation d’un prototype dans la matière finale ne pouvant donc se faire qu’avec d’autres techniques de fabrication telles que l’injection plastique.

Si l’impression 3D n’a pas la réponse à tout, le potentiel est énorme et la rapidité des nouveaux développements donne beaucoup d’espoir. Aujourd’hui, l’industrie médicale est certainement le secteur où l’impression 3D a le plus ouvert la voie à de nouvelles opportunités.

http://www.protolabs.fr/

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