Jusqu’à présent, l’utilisation de l’impression 3D pour les remplacements osseux a souvent été compliquée à exploiter pour des raisons financières et de qualité. Pourtant, la céramique reste un matériau candidat intéressant pour les dispositifs médicaux et les implants en raison de sa biocompatibilité, de sa faible conductivité thermique et de son poids intrinsèque plus léger. De plus, comme l’a expliqué le Dr Daniel Bomze, directeur des solutions médicales chez Lithoz, lors d’une interview exclusive avec 3D ADEPT Media, les céramiques peuvent aider le corps à se réparer lui-même ; elles peuvent être résorbées par le corps, ce qui élimine les risques de seconde intervention chirurgicale.
Toutefois, pour remédier aux limites susmentionnées, la société d’impression 3D céramique Lithoz a mis au point un matériau céramique amélioré ressemblant à l’os humain, appelé LithaBone HA 480.
Selon Lithoz, l’interaction prévue du matériau de substitution osseuse avec l’os et les tissus adjacents dépend de la conception optimisée des géométries qui – en conséquence – détermine le succès clinique, car l’os repousse le long des structures de guidage du matériau et la céramique se dissout dans le corps.
Parmi les principales caractéristiques qui font de ce matériau une option intéressante pour les dispositifs médicaux, citons sa capacité à fournir des épaisseurs de paroi plus importantes (les épaisseurs de paroi maximales précédentes de <1,6 mm (observées avec le matériau LithaBone HA 400) ont été portées à 10 mm, tandis que les épaisseurs de paroi minimales requises ont été encore réduites, ce qui élargit considérablement la gamme d’applications) ; une meilleure précision d’imagerie des structures fines – en particulier lorsqu’on travaille avec de l’hydroxyapatite. Lithoz explique que le matériau LithaBone HA 480 permet de réduire la surpolymérisation tout en améliorant la profondeur de polymérisation, ce qui simplifie la sélection des paramètres de construction et rend le processus de fabrication beaucoup plus stable.
Une autre amélioration majeure est une durée de conservation dix fois plus longue, ce qui élimine l’obstacle de la courte durée de conservation des matériaux précédents, qui avait un impact sur la disponibilité requise pour les interventions chirurgicales urgentes. En outre, les pièces sont beaucoup plus faciles à nettoyer, ce qui permet de gagner un temps précieux lors d’interventions médicales souvent vitales. Des utilisateurs expérimentés ont confirmé que les processus de nettoyage sont nettement plus rapides et plus faciles grâce à une composition de liant améliorée.
Les premiers retours des utilisateurs sur l’utilisation de ce matériau proviennent de KLS Martin, une entreprise de technologie médicale qui imprime en 3D des implants de substitution osseuse depuis 2015. Le LithaBone HA 480 et la spécification des objectifs de développement sont le résultat direct des précieux retours clients issus de cette collaboration. « Chez KLS, nous produisons des implants CMF à usage humain sur notre imprimante Lithoz CeraFab depuis 2015, avec d’excellents résultats en termes de précision d’ajustement, de tolérance et de succès de cicatrisation. Nous avons déjà eu l’occasion de travailler avec HA 480 et les résultats sont exceptionnels : des propriétés mécaniques sur une épaisseur de paroi plus élevée à la taille et aux structures en treillis, LithaBone HA 480 nous a convaincu d’une amélioration considérable par rapport à son prédécesseur », commente Adem Aksu, directeur du développement des biomatériaux chez KLS Martin.
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