La fabrication additive, plus communément appelée impression 3D, est un processus qui génère un objet physique en 3D à partir d’un fichier numérique. La première étape de ce processus consiste à créer un modèle numérique 3D à l’aide d’un logiciel de modélisation. Le modèle numérique sert de « plan » pour l’objet 3D souhaité et est envoyé à une imprimante où les matériaux sont déposés couche par couche jusqu’à ce qu’un objet 3D soit synthétisé. Divers matériaux tels que les plastiques, les métaux et les céramiques sont utilisés pour créer toute une série d’objets, notamment des pièces automobiles, des vêtements et même des armes à feu, pour n’en citer que quelques-uns. En outre, les biomatériaux, qu’ils soient synthétiques ou naturels, peuvent être utilisés pour créer des objets capables de soutenir des systèmes biologiques. Il ne semble y avoir aucune limite à ce que l’impression 3D peut imprimer dans l’existence.
Au cours de la dernière décennie, les progrès des technologies d’impression 3D ont transformé la façon dont les produits sont conçus, développés et fabriqués. Les grandes entreprises peuvent créer des modèles réduits peu coûteux de produits dans un court laps de temps, dans un processus connu sous le nom de prototypage rapide. En 2014, des ingénieurs de l’université d’Aix-la-Chapelle ont pu produire et tester une voiture électrique en seulement 12 mois grâce aux techniques d’impression 3D – ce qui n’aurait pas été possible avec les méthodes de fabrication actuelles.
Les plus remarquables, peut-être, sont ses applications au sein de l’industrie des soins de santé. Au milieu de la pandémie actuelle de COVID-19, en raison d’une augmentation de la demande, des équipements de protection individuelle (EPI) et des ventilateurs ont été conçus et fabriqués pour soutenir et protéger le personnel médical et les patients. Les soins de santé étant appelés à être l’industrie à la croissance la plus rapide au sein de l’impression 3D, voici quelques-unes de ses utilisations actuelles et prévues.
Applications actuelles et prospectives au sein des soins de santé
1. Planification préopératoire
Les technologies d’imagerie médicale telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomodensitométrie (CT) sont fréquemment utilisées pour la planification préopératoire et préchirurgicale. Cependant, lorsqu’elles sont utilisées seules, ces techniques présentent des limites importantes, notamment des difficultés à visualiser des irrégularités et des pathologies complexes. La mise en œuvre de l’impression 3D dans ce domaine est de plus en plus courante ; désormais, les scans des patients peuvent être utilisés pour créer des modèles 3D de régions anatomiques spécifiques et planifier avec précision les procédures. Cela présente plusieurs avantages : moins de temps passé dans les salles d’opération, des séjours postopératoires plus courts, ainsi qu’une diminution des complications survenant pendant l’opération. Un exemple de son utilisation pour la planification préopératoire est la révision de la chirurgie de la hanche. Une étude clinique a montré qu’elle permettait d’améliorer la précision des diagnostics et d’évaluer avec exactitude la taille des dispositifs d’implantation nécessaires pour chaque patient. Cependant, certaines limites de cette application sont que le personnel a besoin d’une formation approfondie et que les patients doivent subir plusieurs scans, ce qui augmente leur exposition aux radiations.
2. Dispositifs médicaux prothétiques, par exemple membres, articulations
La technologie d’impression de pointe facilite la production de prothèses et d’orthèses sur mesure pour répondre aux besoins des personnes handicapées et aider à la réadaptation des personnes blessées. Ces dispositifs sont spécifiques à l’anatomie géométrique de l’individu, offrant un ajustement confortable et une meilleure qualité de vie. Les prothèses imprimées en 3D peuvent également être fabriquées en une fraction du temps requis par les méthodes conventionnelles. La disponibilité croissante de l’impression 3D a conduit à une explosion des entreprises qui la mettent en œuvre pour créer des dispositifs pour les personnes vivant avec des handicaps et des conditions médicales.