La planification chirurgicale virtuelle à grande échelle
La diversité des points de vue exprimés lors d’EFHAM 2025 est venue renforcer une conviction à laquelle je reviens souvent : faire progresser la médecine moderne, et en l’occurrence l’adoption de la fabrication additive, suppose d’apprendre de ceux qui accomplissent déjà le travail difficile consistant à la rendre réelle.
Parmi les responsables dont les propos m’ont le plus marquée figure le Dr Mark Tan, radiologue et responsable clinique du Centre d’impression 3D du Singapore General Hospital (SGH). Son parcours parle de lui-même. Il a affûté sa pratique dans certaines des institutions les plus respectées du secteur : l’impression 3D clinique au département de radiologie de l’université de Stanford ; les Anatomic Modelling Laboratories de la Mayo Clinic ; et un fellowship en fabrication additive clinique à l’hôpital universitaire de Bâle, en Suisse. À mes yeux, ces noms ne sont pas cités pour leur prestige : ils traduisent une approche délibérée et rigoureuse du métier.
Il est facile d’idéaliser la fabrication additive lorsque le travail du chirurgien devient visible à travers le patient sur la table d’opération. Mais pour en arriver là, plusieurs étapes sont nécessaires et la plupart se déroulent loin des projecteurs. En tant que radiologue et responsable clinique, le Dr Tan opère précisément à cette intersection moins visible, en coordonnant les équipes pour améliorer la prise en charge clinique dans son ensemble. Ce travail reste sous-estimé. Ou, plus justement : il mérite tout autant la lumière.
Notre conversation explore l’impact de la planification chirurgicale virtuelle et de l’impression 3D clinique (VSP-C3DP) au SGH et, surtout, le workflow, les standards de qualité et la maturité opérationnelle qui rendent cet impact possible.
L’impact de la planification chirurgicale virtuelle et de l’impression 3D clinique (VSP-C3DP)
Interrogé sur les domaines où l’impression 3D a produit l’impact clinique le plus net et le plus mesurable au SGH, le Dr Tan évoque directement la planification chirurgicale virtuelle et l’impression 3D clinique (VSP-C3DP).
Dans son principe, la VSP-C3DP permet de simuler des opérations chirurgicales avant même que le patient n’entre au bloc opératoire. Elle permet également de concevoir et de produire, à partir de l’imagerie médicale et par des procédés de fabrication additive, des modèles anatomiques, des guides chirurgicaux et des implants spécifiques à chaque patient.
Ce qui la rend cliniquement significative, et exigeante sur le plan opérationnel, c’est ce qui se trouve derrière. Comme l’explique le Dr Tan, elle exige que plusieurs disciplines travaillent de concert : soins cliniques, radiologie, ingénierie de conception et fabrication, chacune intégrant son expertise dans un système unique, de bout en bout.
Au SGH, cette infrastructure s’est traduite par un impact mesurable dans plusieurs domaines de soins, en améliorant l’efficacité thérapeutique, l’efficience et la qualité du service rendu. Un domaine se distingue toutefois : la chirurgie reconstructrice et régénérative.
La raison en est que la VSP-C3DP rend possibles, dans ce domaine, des résultats thérapeutiques auparavant difficiles, voire impossibles à obtenir de manière constante. Le Dr Tan cite des exemples concrets : « la résection de tumeurs osseuses avec des marges chirurgicales saines, le réalignement précis d’articulations mal alignées afin de prévenir la progression d’une arthrose précoce, ainsi que la réalisation de chirurgies otologiques complexes ».
Tout cela est rendu possible par une planification préopératoire fondée sur l’imagerie propre à chaque patient. Au-delà de la planification, la VSP-C3DP améliore aussi l’ajustement et les caractéristiques biomédicales des implants spécifiques au patient, grâce à une conception sur mesure et à l’utilisation de matériaux métalliques, thermoplastiques et biorésorbables de haute performance produits par fabrication additive.
Il y a ensuite les cas qui ont dépassé les attentes. Interrogé sur les applications inattendues, le Dr Tan cite la reconstruction de cals vicieux complexes de la main et des membres supérieurs et inférieurs — des interventions qui exigent des ostéotomies précises, à des emplacements, orientations et angles déterminés, ainsi qu’un dimensionnement et un positionnement sur mesure des implants pour restaurer la structure et la fonction anatomiques. « L’utilisation de la VSP-C3DP dans ce domaine a dépassé les attentes initiales », note-t-il, ce qui a depuis positionné le SGH comme centre national d’excellence pour ces procédures complexes.
Workflow, qualité et maturité opérationnelle
Pour ma part, évaluer l’impact d’un tel service suppose d’examiner de près l’infrastructure qui le soutient. Le radiologue et responsable clinique explique :
Radiologist and Clinical Lead of the Singapore General Hospital (SGH)
3D Printing Centre
« Le SGH mène ses processus de développement et de production VSP-C3DP en interne et/ou en partenariat avec l’industrie. Cela permet à l’hôpital d’atteindre des objectifs tels que l’élaboration de plans chirurgicaux préopératoires dérivés de l’imagerie médicale, ainsi que la conception et la production rapides et précises, en interne et/ou en partenariat avec l’industrie, de guides chirurgicaux et d’implants spécifiques au patient à partir de l’imagerie médicale. L’expertise approfondie du domaine, développée et entretenue au sein de l’établissement de santé, est ainsi mobilisée et orientée vers ces objectifs.
S’agissant des processus internes, nous considérons le développement et la production de modèles anatomiques virtuels et physiques, ainsi que de dispositifs médicaux, à la fois comme une extension et comme une fonction de l’hôpital agissant en soutien des services cliniques et de la prise en charge des patients. Le workflow général de la VSP-C3DP — qui comprend l’acquisition et le post-traitement de l’imagerie médicale propre au patient, la conception et la production en ingénierie, ainsi que le système d’assurance qualité et de management de la qualité (QA-QMS) dans lequel s’inscrit ce workflow — est donc conçu conformément aux réglementations nationales régissant les services cliniques et la production de dispositifs médicaux par l’établissement de santé.
Dans cette logique, les fonctions d’imagerie médicale sont assurées par du personnel médical spécialisé et enregistré (technologues en imagerie médicale et radiologues), à l’aide de logiciels d’imagerie et de segmentation spécialisés approuvés par les réglementations nationales. Le développement des modèles anatomiques et des dispositifs médicaux est réalisé par nos ingénieurs internes en conception, en management de la qualité et en production, en concertation étroite et en consensus avec les cliniciens et les spécialistes de l’imagerie, dans le respect des contrôles fournisseurs, de conception, de production, de livraison et de processus, ainsi que des principes essentiels définis par les réglementations nationales en matière de sécurité et de performance des dispositifs médicaux, et dans le respect des protocoles de vérification et de validation des procédés et des pièces. Les contrôles post-commercialisation requis pour l’utilisation de ces dispositifs sont également formulés et mis en place.
En matière d’équipements de fabrication additive, le SGH utilise aujourd’hui des imprimantes, générales et spécialisées, à dépôt de filament fondu (FFF) et à photopolymérisation en cuve inversée, et a accès à des imprimantes de frittage sélectif par laser (SLS) et de jet de matière (Material Jetting) si nécessaire. Le SGH continue également d’explorer l’intégration de systèmes de réalité virtuelle (VR)/réalité augmentée (AR) pour la visualisation et la planification des traitements. »
Ce modèle de gouvernance nous apprend que le SGH a bâti une activité VSP-C3DP dans laquelle chaque étape du workflow, de l’acquisition des images à la livraison du dispositif, est pensée autour de la conformité réglementaire et de la responsabilité clinique.
Les fonctions d’imagerie sont assurées par du personnel médical spécialisé et enregistré. Les ingénieurs travaillent en concertation étroite avec les cliniciens et les spécialistes de l’imagerie. Avec une assurance qualité intégrée à chaque étape, cette infrastructure traduit un choix délibéré : traiter la fabrication au point d’intervention comme une fonction clinique soumise aux mêmes exigences que tout autre service médical.
Produire en interne ou externaliser
La question de ce qu’il faut produire en interne et de ce qu’il faut externaliser obéit à la même logique. La position du Dr Tan est claire : les deux modèles ont des rôles légitimes et complémentaires, et la décision doit être guidée par le besoin opérationnel plutôt que par l’idéologie.
La production interne prend tout son sens lorsque la rapidité, la personnalisation et une intégration clinique étroite priment : lorsqu’un guide chirurgical doit être développé sur mesure, en faibles volumes et en dialogue étroit avec le chirurgien et le spécialiste de l’imagerie.
L’externalisation devient le choix le plus pertinent lorsque les économies d’échelle comptent, lorsque les volumes dépassent ce que l’établissement peut assumer de façon rentable, ou lorsque la technique de fabrication requise est trop spécialisée pour être maintenue en interne. C’est un cadre pragmatique, qui résiste à la tentation de présenter la fabrication au point d’intervention comme intrinsèquement supérieure au partenariat industriel.
L’évaluation des nouvelles technologies qui intègrent le workflow
La même rigueur s’applique à la manière dont les nouvelles technologies intègrent le workflow. L’approche d’évaluation du Dr Tan se situe à l’intersection de l’éthique médicale, des principes d’ingénierie et de la gestion financière. Et sans surprise, ici, l’ordre compte.
Le point de départ est toujours le patient : la technologie apporte-t-elle un bénéfice clair, et le fait-elle en toute sécurité ? L’évaluation s’élargit ensuite pour déterminer s’il existe des précédents de déploiement, quels obstacles s’opposent à l’intégration, et si la technologie réduit la complexité ou le risque au-delà des seuls indicateurs économiques : ergonomie chirurgicale, réduction des pertes sanguines, confiance de l’équipe. Ce n’est qu’ensuite qu’intervient l’argument financier, le bénéfice étant mis en balance avec le coût réel de la mise en place et du maintien d’une ligne de service.
Cette évaluation de l’adoption clinique de la fabrication additive n’est ni centrée sur la technologie, ni centrée sur les coûts. Elle est centrée sur les résultats, et elle s’appuie sur ce travail de mise en réseau pluridisciplinaire et d’apprentissage continu que le Dr Tan incarne lui-même tout au long de sa carrière.
Apprendre de l’ensemble du secteur
Avant de conclure, je voulais savoir ce que le Dr Tan avait lui-même retenu de cet échange européen et ce qui, selon lui, pourrait circuler dans l’autre sens.
Plutôt que de s’en tenir à une comparaison des infrastructures ou des réglementations, il met en avant quelque chose de moins tangible mais de plus durable : des réflexes communs. Les deux écosystèmes, observe-t-il, mettent l’accent sur le développement des compétences et des talents, sur la construction de communautés et de consensus, ainsi que sur des liens académiques et industriels solides qui se traduisent par la création de marchés.
La différence tient peut-être aux circonstances. La position de Singapour, petite nation connectée au monde entier, ce que le Dr Tan décrit comme « un récif corallien des biens communs mondiaux où les cultures du monde se rencontrent », a aiguisé par nécessité une attention particulière à ces qualités. Le capital humain est la seule ressource du pays.
C’est une lecture généreuse du paysage mondial de la fabrication additive, et une lecture utile. Non pas une compétition entre modèles, mais un plaidoyer en faveur de la poursuite du dialogue interrégional comme moteur de progrès pour l’ensemble du secteur.
Et lorsqu’on lui demande ce que l’échec lui a le plus appris sur la construction d’un programme au point d’intervention, la réponse du Dr Tan est résolument tournée vers l’avenir. Il rappelle les exigences permanentes de la discipline elle-même : « Il reste beaucoup à faire pour développer des produits et des services VSP-C3DP, qu’ils soient internes ou portés par l’industrie. Parmi les compétences clés à travailler pour les praticiens du domaine : maintenir ses connaissances à jour et pertinentes dans ce champ dynamique et pluridisciplinaire, faire naître des possibilités technologiques pour résoudre des problèmes qui comptent, et construire des collaborations mutuellement bénéfiques — soutenues par les plateformes sociales, médiatiques et de conférences, existantes et émergentes, qui, dans la VSP-C3DP et la fabrication additive, nourrissent l’échange de connaissances, les réseaux et une communauté commune », conclut-il.
