Impression 3D dans les prothèses :révolutionner la conception, les avantages et les innovations matérielles

L'impression 3D de prothèses consiste à utiliser des imprimantes 3D pour concevoir et créer des parties du corps artificielles et portables telles que les jambes, les mains et les bras. Il s'agit d'une méthode relativement nouvelle par rapport à la méthode de production traditionnelle. Les matériaux utilisés dans la création de prothèses imprimées en 3D sont accessibles et légers, ce qui rend le processus adapté à la production de prothèses et offre une alternative avantageuse aux patients du monde entier.

Cet article abordera plus en détail l'impression 3D dans les prothèses, son utilisation, son historique, son coût et ses avantages.

Qu'est-ce que l'impression 3D dans les prothèses ?

L’impression 3D de prothèses consiste à utiliser des technologies de fabrication additive plutôt que des méthodes de fabrication soustractives traditionnelles pour créer des parties du corps artificielles. Ces parties du corps peuvent avoir été perdues à la suite d'événements traumatisants ou de troubles congénitaux (présents à la naissance). Dans certains cas, une opération d'amputation peut être nécessaire lorsque le ou les membres de la victime sont gravement touchés par une maladie entraînant son atrophie et sa décomposition (gangrène). Dans tous les cas, les prothèses imprimées en 3D servent à remplacer les membres manquants.

Pour plus d'informations, consultez notre guide sur l'impression 3D.

Comment l'impression 3D est-elle utilisée dans les prothèses ?

L'impression 3D s'est avérée utile dans la création de prothèses pour plusieurs raisons. L’utilisation de l’impression 3D pour fabriquer des prothèses entraîne une réduction considérable du temps de fabrication, du coût et du poids des prothèses. Les prothèses produites par des méthodes traditionnelles nécessitent des procédures strictes et sont coûteuses. Une prothèse de bras coûte généralement plus de 2 000 $ et la personne amputée peut devoir attendre de longues périodes (entre 3 et 6 semaines) pour que la production et la livraison aient lieu. L’impression 3D de prothèses, en revanche, est abordable, a un délai de livraison court et les matériaux requis sont facilement disponibles. Un bras imprimé en 3D peut coûter 395 $ et être produit en une journée.

Quand la première prothèse imprimée en 3D a-t-elle été créée ?

Des efforts ont été déployés par des scientifiques et des médecins pour créer des prothèses imprimées en 3D entre 1990 et 1999. Il y a eu une avancée décisive lorsque leurs recherches ont vu la création des premiers implants et organes dentaires en 3D. Cependant, les prothèses de bras, de doigts, de mains ou de jambes imprimées en 3D étaient encore un sujet d’exploration. Enfin, en 2011, un prototype de main prothétique imprimée en 3D a été créé.

Qui a créé les premières prothèses imprimées en 3D ?

L'artiste américain Ivan Owen a créé la première prothèse imprimée en 3D en 2011. Une prothèse imprimée en 3D n'était cependant pas sa première création :c'était une main mécanique. Il a créé ceci pour une convention steampunk et a publié une vidéo en ligne du processus de fabrication. Après une autre collaboration avec un charpentier amputé, le projet a retenu l'attention d'une mère. Son fils avait besoin d’une main artificielle et les prothèses coûtaient alors cher. Owen a appris son existence et a demandé à une entreprise de fabrication d'imprimantes 3D de faire don de deux imprimantes 3D. Sa demande a été accordée et il a créé la première main prothétique imprimée en 3D. Le fait que le fils devienne trop grand pour la prothèse n'était pas vraiment un problème car la main imprimée permet une évolutivité.

Quelles sont les prothèses imprimées en 3D les plus courantes ?

Les prothèses imprimées en 3D les plus courantes sont :

1. Prothèse de main imprimée en 3D : Les mains prothétiques sont destinées aux personnes ayant subi la perte d’un membre du poignet. E-nable prosthetics, une association qui anime un réseau de makers, passionnés ou humanitaires, crée différents modèles 3D de prothèses de mains. Certains de ces modèles sont imprimés et offerts à des centaines de personnes à travers le monde. 
2. Bras prothétique imprimé en 3D : Les bras prothétiques peuvent être une combinaison d’une main et d’un avant-bras, ou d’une main, d’un bras et d’un avant-bras. Les prothèses Hero sont reconnues comme la première prothèse de bras imprimée en 3D cliniquement approuvée. Parmi ses fonctionnalités figurent le high five, le grab, le pouce levé et le pitch. Il est esthétique et apprécié particulièrement des enfants en raison de la variété de super figurines qu'il représente. La fonctionnalité myoélectrique permet à l'utilisateur d'avoir un certain niveau de contrôle sur sa prothèse de bras imprimée en 3D.
3. Pied prothétique imprimé en 3D : Les pieds prothétiques permettent aux utilisateurs de marcher. Ceux-ci sont généralement fabriqués avec des configurations de talons élastiques ou des talons solides rembourrés à la cheville (SACH). Upya d'Exoneo est un pied prothétique abordable, dynamique et entièrement biomécanique qui copie l'anatomie réelle des orteils, de la cheville et du talon. Cela permet aux utilisateurs de ressentir la même sensation qu'un pied naturel.

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Est-il sécuritaire d'utiliser des prothèses imprimées en 3D ?

Oui, il est sûr d’utiliser des prothèses imprimées en 3D, si les spécifications et la qualité du produit sont respectées. La résistance et la qualité des matériaux utilisés dans le processus de fabrication serviront de base pour mesurer la sécurité des prothèses imprimées en 3D. Les matériaux incorrects se cassent généralement facilement en raison de leur incapacité à supporter le poids de l'utilisateur. 

Quels sont les avantages des prothèses imprimées en 3D ?

L’impression 3D prothétique offre de nombreux avantages par rapport à son homologue conventionnelle. L’un des principaux avantages est l’option de mise à l’échelle et d’alignement des modèles imprimés en 3D. Un autre est l'efficacité en termes de coût et de temps qu'il offre ainsi que la disponibilité des matériaux.

Quels sont les matériaux utilisés dans les prothèses imprimées en 3D ?

Les matériaux utilisés dans les prothèses imprimées en 3D sont ceux qui sont durables et légers, comme le plastique. Comme avantage supplémentaire, la structure interne comprend des matériaux légers :fibre de carbone, titane ou aluminium. Le poids d’une prothèse artificielle dépendra généralement du type de prothèse et du matériau qui la constitue. Une prothèse imprimée en 3D au-dessus du genou pèse environ 1,54 kg, tandis que son homologue traditionnel pèse en moyenne 3,62 kg.

Combien de temps durent les prothèses imprimées en 3D ?

Une prothèse correctement fabriquée durera environ 3 à 5 ans. Cependant, un enfant qui grandit rapidement aura besoin d’être remplacé de temps en temps. En effet, la partie du corps à laquelle l'article est attaché serait devenue trop grande pour la prothèse imprimée en 3D.

Les prothèses imprimées en 3D sont-elles chères ?

Non, les prothèses imprimées en 3D ne sont pas chères, surtout si on les compare aux prothèses traditionnelles. Vous pouvez obtenir une prothèse fonctionnelle imprimée en 3D pour 395 $. Les types conventionnels sont généralement vendus pour des milliers de dollars.

Combien coûtent les prothèses imprimées en 3D ?

Les prothèses imprimées en 3D sont généralement rentables, mais certaines conceptions haut de gamme sont coûteuses. Le bras prothétique imprimé en 3D Hero, créé par Open Bionics, par exemple, a une fourchette de prix de 10 000 à 20 000 dollars. Il est cependant un peu moins cher que le bras prothétique bionique conventionnel.  Certaines organisations caritatives, comme Kinetic – fondée par Mat Bowtell, et Free 3D Hands – ont distribué gratuitement à de nombreuses personnes des prothèses de bras imprimées en 3D. Ils ont également créé des manuels de montage pour ceux qui souhaitent créer leurs propres prothèses à la maison.

Indiamart est un marché en ligne notable pour l'achat de prothèses imprimées en 3D.

Quel est l’avenir des prothèses imprimées en 3D ?

Les prothèses imprimées en 3D en sont encore à leurs balbutiements mais ont un grand potentiel. Cependant, il est peut-être erroné de supposer que cette technologie remplacera complètement son homologue traditionnelle. De plus, un facteur majeur à considérer est son acceptation dans l’industrie médicale. Le premier bras bionique imprimé en 3D est cliniquement approuvé; Ainsi, lorsque les autorités réglementaires manifesteront leur intérêt et donneront leur approbation, l'impression 3D prothétique deviendra plus ancrée dans la société.

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