Reconstruction cutanée

L’imprimante 3 D au secours de la chirurgie

Publié le 27/01/2014

L’impression en 3 dimensions trouve des applications de plus en plus larges en médecine, notamment en chirurgie. Outre l’impression rapide et précise de prothèses, le défi scientifique est maintenant d’imprimer du tissu vivant et des organes complexes, et ainsi d’ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine de la transplantation.

AVEC SES célèbres masques de cire, Madame Tussaud nous a permis de connaître les visages réels de ceux et celles qui ont fait l’Histoire. Et avec elle, de passer du monde en 2 dimensions, transmis par les artistes peintres, au monde en trois dimensions tel que nous le voyons chaque jour. La Française, anglaise d’adoption, aurait sûrement été inspirée et enthousiasmée de découvrir l’imprimante 3D, et se serait sans aucun doute empressée de l’utiliser pour son ouvrage. Sur le même principe que l’imprimante classique, l’imprimante 3D, comme son nom l’indique, offre aujourd’hui la possibilité d’imprimer en trois dimensions à partir de modélisations informatiques. L’encre est remplacée par la colle, le plâtre ou le plastique. Utilisé en milieu industriel pour créer des prototypes, ce procédé a déjà conquis des domaines divers, de la joaillerie à la pâtisserie, de la mode à l’archéologie.

Le renouveau des épithèses.

Et logiquement, l’impression 3D a inspiré le monde de la santé, notamment le domaine de l’odontologie et de la chirurgie réparatrice. Cette méthode qui révolutionne la fabrication des prothèses offre aux épithésistes (prothésistes spécialisés dans la réalisation de prothèses faciales ou maxillofaciales) de nouvelles perspectives pour la prise en charge des patients défigurés. Le scanner, première étape de la modélisation, permet de prendre en compte les moindres reliefs et caractéristiques d’un visage, et de respecter les proportions le plus précisément possible. L’impression 3D permet de matérialiser l’ensemble et d’obtenir dans des délais raccourcis une prothèse sur-mesure destinée à combler les parties manquantes de la face. Nez, oreilles, mâchoires, ces prothèses permettent au patient de retrouver l’intégrité du visage abîmé suite à l’ablation d’une tumeur ou à un accident de circulation, en attendant une reconstruction chirurgicale. L’objectif est d’améliorer la qualité de vie des patients et de leur permettre de retrouver une identité sociale souvent détériorée. Imprimées en silicone, ces prothèses sont fixées avec de la colle biologique ou des implants osseux (en titane) permettant leur ancrage.

Une trachée imprimée sur mesure.

La reconstruction cutanée n’est pas la seule application de l’impression 3D. Ce procédé sauve des vies comme l’illustre le cas d’un bébé né en 2011 avec une trachéobronchomalacie. L’affaissement des parois de la trachée respiratoire et des poumons provoquait chez l’enfant des épisodes de détresse respiratoire potentiellement fatals. Grâce à l’impression 3D, l’équipe chirurgicale a réussi à concevoir, dans un délai rapide, une prothèse de trachée sur-mesure imprimée en polymères bio absorbables. Une fois implantée, la prothèse a permis de compenser l’insuffisance de la trachée naturelle.

Une voie très prometteuse.

Imaginons maintenant que l’on puisse imprimer, non pas une prothèse en silicone, mais de la peau, un cœur ou un rein ? À l’heure où l’on sait greffer des cœurs artificiels, la perspective de concevoir des greffons sur-mesure est véritablement séduisante. Cela implique au préalable de savoir créer du tissu vivant. Une équipe INSERM de Bordeaux mène actuellement des travaux de recherche sur ce qu’on appelle la bio-impression, c’est-à-dire la fabrication de tissu biologique à l’aide d’une imprimante 3D. Le principe est d’imprimer sur un support nutritif des gouttelettes contenant des cellules, en reproduisant l’organisation tridimensionnelle des tissus humains. Cette mise en culture très structurée, en 3D, est une première étape, la seconde étape étant de favoriser les connexions intercellulaires pour créer le tissu vivant.

Les travaux actuels sont encourageants et l’impression de structures simples (peau, cornée) est une promesse scientifique à court terme. En revanche, il faudra encore de la patience et plusieurs décennies avant de savoir imprimer des organes plus complexes, cœur, rein ou poumon en tissu vivant. Et qui sait ? Les pharmaciens de demain seront peut-être amenés à délivrer de la peau ou des organes destinés à être transplantés !

D.P.