L’utilisation du titane pour la production d’implants médicaux imprimés en 3D

Harald Kissel

Les accidents mettant la vie en danger, les lésions vertébrales, les affections ostéopathiques chroniques et les effets secondaires des traitements médicaux peuvent tous causer des dommages irréparables aux patients. Les conséquences peuvent être douloureuses, débilitantes et même fatales. Il faut donc trouver des solutions pour aider le corps humain à surmonter les difficultés, favoriser le processus de guérison et améliorer le pronostic des patients.

La technologie des implants médicaux s’est considérablement développée au fil des ans, et la fabrication additive apparaît comme la technologie la plus perturbatrice capable de transformer la manière dont les patients sont traités. L’impression 3D, associée à des matériaux biocompatibles comme le titane, démontre son potentiel en tant que technologie de fabrication de choix de l’industrie médicale pour des solutions qui changent la vie.

Dans le passé, les chirurgiens utilisaient des mailles métalliques pour remplacer des zones du corps telles que les os du crâne, qui avaient tendance à être faibles et manquaient de précision. L’impression 3D élimine ces défauts car elle utilise l’imagerie médicale pour créer un implant personnalisé, dont la forme correspond exactement aux données anatomiques de l’individu. Cela signifie que le patient peut être équipé d’une correspondance exacte pour remplacer la zone perdue ou endommagée du crâne.

À Sandviken, en Suède, les experts de Sandvik continuent d’explorer le potentiel de la FA dans le domaine médical, en particulier les dispositifs en titane imprimés en 3D. L’usine de poudre a récemment reçu la certification médicale ISO 13485:2016 pour ses poudres de titane Osprey®.

« Le titane, l’impression 3D et le secteur médical sont une combinaison parfaite », explique Harald Kissel, responsable R&D chez Sandvik Additive Manufacturing.

« Le titane a d’excellentes propriétés et est l’un des rares métaux acceptés par le corps humain, tandis que l’impression 3D peut rapidement fournir des résultats sur mesure pour une industrie où agir rapidement pourrait faire la différence entre la vie et la mort ».

En plus des avantages du titane en tant que matériau, la FA peut aider à surmonter certaines difficultés lors de la production d’implants médicaux et de prothèses. En général, le processus d’adaptation d’une prothèse implique plusieurs visites pour créer un dispositif adapté au patient et à ses besoins. Par conséquent, le délai entre l’intervention chirurgicale qui change la vie d’un patient et la réception de son dispositif peut être extrêmement long.

« Si un patient subit un accident grave, qui détruit des zones telles que le crâne ou la colonne vertébrale de manière irréparable, il n’a tout simplement pas le temps de s’assurer que son appareil de reconstruction est correctement adapté. Au lieu de cela, on leur donne des solutions qui fonctionnent, mais qui ne sont pas adaptées à leur corps », a expliqué M. Kissel.

« De longs délais d’attente et un manque de personnalisation peuvent vraiment avoir un impact sur la façon dont un patient se sent après avoir subi un événement ou une procédure qui a changé sa vie. Même en 2020, il y a encore des patients prothétiques qui utilisent des appareils qui ne bougent pas, ou qui ne sont que des crochets ».

« Grâce à la tomographie par ordinateur, il est maintenant possible d’optimiser des conceptions qui ne peuvent tout simplement pas être produites par d’autres méthodes de fabrication. De plus, nous pouvons rendre nos modèles plus légers, avec moins de gaspillage de matériaux et dans des délais plus courts. Les patients pourraient recevoir un appareil parfaitement adapté, en moins de temps et en utilisant un matériau léger et performant ».

À ce jour, Sandvik participe à des projets de recherche avec divers partenaires scientifiques, comme le centre Swiss M4M.

« Le Centre M4M suisse a pour but de construire et de certifier une chaîne de production complète de bout en bout pour des applications médicales, comme les implants. Pouvoir faciliter cette initiative grâce à la connaissance unique des matériaux qu’on trouve au sein de Sandvik est une expérience enrichissante. S’associer à un ensemble d’experts pour réinventer l’avenir des dispositifs médicaux ainsi que la vie de milliers de personnes – est une expérience hors du commun. »

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