Au XXIe siècle, lorsque la technologie informatique fusionne de plus en plus avec la vie humaine, l'utilisation de l'impression 3D a cessé d'être quelque chose de surnaturel et de tout à fait organique dans la vie quotidienne.
On s'attend à ce que l'impression 3D trouve son application en médecine: dentisterie, fabrication d'implants, création de modèles de planification préopératoire, création d'os, de tissus et de vaisseaux sanguins artificiels.
Le modèle volumétrique 3D permet de visualiser l'ampleur des travaux à venir, de prendre en compte les caractéristiques individuelles du patient et d'identifier les défauts souvent négligés dans les images conventionnelles. Sur la base des échantillons imprimés, une planification minutieuse de l'opération a lieu, tous les risques possibles sont calculés, des implants appropriés sont créés.
Evgeny Grigoriev de l'Institut d'oncologie scientifique et de recherche de Tomsk a décidé d'utiliser des technologies additives en médecine et de créer des modèles tridimensionnels à utiliser dans sa pratique professionnelle et celle de ses collègues.
Selon Eugene: «L'intérêt pour l'impression 3D est né il y a plus de deux ans. Au départ, c'était un passe-temps, puis après avoir étudié la question plus en détail, j'ai commencé à réfléchir à la possibilité d'utiliser l'impression dans la pratique médicale, à lire divers forums, à étudier des programmes de modélisation 3D, qui pourraient traduire le format médical DICOM en un fichier pratique pour l'impression 3D. Après avoir pesé tous les avantages et les inconvénients, j'ai décidé d'essayer de nouvelles technologies pour moi, mais comme il s'agissait plus d'une expérience, mon premier travail a été imprimé par des gars de Tomsk de Bestfilament. Voyant le résultat final, interrogeant mes collègues de Best'a sur la technologie d'impression, j'ai décidé d'utiliser des technologies additives dans ma pratique. »
Aujourd'hui, Eugene a sa propre méthode de fabrication de modèles 3D, basée sur le traitement intégré des images médicales obtenues et se compose de plusieurs étapes:
La première étape : la réalisation d'une étude tomographique par ordinateur. Les scans reçus ont le format médical DICOM standard, et ces fichiers conviennent à l'étape suivante.
La deuxième étape: créer un modèle virtuel. À ce stade du travail, le format médical DICOM à l'aide de logiciels supplémentaires est converti en un fichier de surface .stl, obj ou d'autres options que la trancheuse peut interpréter. Dans notre cas, nous avons utilisé le progiciel open source 3Dslicer (3dslicer.org), dans l'environnement dont le modèle est préparé en plusieurs étapes: recadrage avec restriction de la «zone d'intérêt», directement soumise à l'impression 3D; enlèvement des artefacts du métal (implants, épingles, etc.); sélection de la plage de densités incluse dans la disposition de la "surface"; l'utilisation d'outils pour atténuer et éliminer le "bruit". Le résultat des manipulations est un modèle virtuel de la zone d'intérêt sous la forme d'un fichier avec une résolution de .stl.
La troisième étape: préparer le modèle virtuel pour l'impression. Le fichier .stl est chargé dans le programme slicer, dont la tâche principale est de préparer le modèle pour l'impression sur un modèle spécifique d'une imprimante 3D.
La dernière étape: l' impression du modèle, après quoi l'échantillon fini est étudié et la méthode de traitement optimale est sélectionnée.
«Au cours des deux dernières années, j'ai dû appliquer la technologie d'impression 3D dans des domaines tels que: la neurochirurgie, la chirurgie maxillo-faciale, la pratique oncologique.
En neurochirurgie, l'impression 3D est activement utilisée dans la compensation des défauts postopératoires. Ici, le modèle 3D agit comme une matrice, sur la base de laquelle des prothèses individuelles sont reproduites.
Dans la pratique oncologique, en utilisant l'impression 3D, les défauts sont visualisés dans le cadre de la destruction. Dans les maladies oncologiques, le tissu osseux, par exemple, le squelette facial, est également affecté. Cela peut être un défaut dans la paroi inférieure de l'orbite ou dans la mâchoire supérieure ou inférieure. Naturellement, après élimination de la formation volumétrique, ce défaut doit être compensé. C'est là que l'impression 3D vient à la rescousse. S'il existe un modèle 3D, le chirurgien a la possibilité de se familiariser avec le domaine de travail à venir avant l'opération: tenir le modèle dans ses mains, l'examiner sous différents angles. Des prothèses dentaires sont également créées sur la base de tels modèles, qui, bien sûr, jouent un rôle positif dans le résultat esthétique de l'opération.
De la récente je peux citer un tel cas de «collaboration» d'une imprimante 3D et de chirurgiens. Un patient avec un diagnostic d'hypognathie s'est tourné vers mes collègues du service maxillo-facial pour obtenir de l'aide
(environ Ed. D'un phénomène dentaire dans lequel un développement insuffisant de la mâchoire supérieure peut être observé). Dans ce cas, j'ai imprimé un modèle pour comparer la mâchoire supérieure et inférieure. Le modèle 3D a permis de déplacer la mâchoire inférieure d'avant en arrière, de la faire pivoter et de planifier le déroulement de l'opération. Comme je l'ai découvert, l'opération a réussi, le défaut a été corrigé, le patient était heureux.
En conclusion, je dirai que pour moi, un avantage significatif de l'utilisation de l'impression 3D est la possibilité de créer des modèles en vrac peu coûteux en un temps assez court. En conséquence, ayant devant lui un modèle 3D de haute qualité du domaine de travail à venir, le spécialiste étudie attentivement le défaut et planifie le déroulement de la future opération, ce qui permet de minimiser le risque de complications et de raccourcir le temps de l'opération. »
Je voudrais terminer cet article par les mots du philosophe romain Sénèque:
"Le temps viendra où nos descendants seront surpris que nous ne sachions pas des choses aussi évidentes."
En effet, il y a une vingtaine d'années, une très petite partie connaissait les capacités de l'impression 3D, et maintenant le temps est venu où n'importe qui peut acheter une imprimante 3D.
Je me demande ce que l'avenir nous réserve?