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Reconstruction d'une mâchoire grâce à l'impression 3D

Dernière modification le : 25/03/2016 - 16:10

7 étudiants de l'INP-ENSIACET, des chercheurs du CIRIMAT et des chirurgiens ORL ont reconstitué une mâchoire grâce à l'impression 3D.
Une grande première !

Le 15 mars 2016, l’équipe du docteur Agnès Dupret-Bories, chirurgien ORL à l’Institut universitaire du cancer Toulouse Oncopole, a réalisé chez une patiente d’une trentaine d’années atteinte d’un ostéosarcome mandibulaire, une reconstruction de mâchoire en s’appuyant sur un modèle issu d’une impression 3D réalisée au CIRIMAT (Centre inter-universitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux).

A l’origine de cette avancée, une collaboration étroite entre l’équipe « Phosphates, Pharmacotechnie, Biomatériaux » du CIRIMAT, le service ORL de l’IUCT-O, via le docteur Agnès Dupret-Bories (clinicienne associée au CIRIMAT à 20% de son temps) et 7 étudiants de 3ème année de l'INP-ENSIACET.

Il s'agissait de développer des solutions pour faciliter la reconstruction mandibulaire réalisée par les chirurgiens ORL sur des patients atteints de cancer en utilisant l'impression 3D. Mais pour transformer l'image du scanner d'un patient en pièce imprimable il a d'abord fallu trouver une chaîne numérique (suite de logiciels) gratuite, puis, imprimer les mandibules ce qui a été réalisé et validé par les chirurgiens. L'autre enjeu du projet a consisté à concevoir des guides de coupe qui répondent au besoin des chirurgiens de reconstruire la mandibule avec des lambeaux de péroné.

Avant l’intervention, les chirurgiens ont pu disposer de la reconstitution mandibulaire 3D en polymère, réplique exacte de celle de la patiente, imprimée au CIRIMAT. Plusieurs jours avant l’intervention, la plaque en titane utilisée pour la reconstruction a ainsi pu être préformée sur la mâchoire modèle imprimée, puis stérilisée. Si le procédé se développe peu à peu en chirurgie, seuls une poignée d’établissements français l’utilisent en chirurgie ORL et maxillo-faciale. Une première intervention a eu lieu le 25 février avec succès sur une patiente âgée.

Dans l’axe « recherche fondamentale et clinique », les étudiants ingénieurs sont intervenus pour aider le chirurgien dans la reconstruction mandibulaire par l’impression 3D à moindre coût, avec pour objectif de répliquer parfaitement l’anatomie de la mâchoire d’un patient à partir d’images de scanner.  

Ghislaine Bertrand, Enseignant-Chercheur au CIRIMAT : "Ce travail collaboratif entre étudiants, enseignants-chercheurs / chercheurs et chirurgiens a été et continu d'être une belle aventure collective."

Mieux préparer l’intervention, être plus précis et rapides constituent les progrès majeurs de cette nouvelle façon de travailler pour les chirurgiens, cherchant à limiter au maximum l’impact de l’intervention chirurgicale sur les patients. Les gestes chirurgicaux consistent à enlever un fragment de la mâchoire sur lequel se trouve par exemple une lésion cancéreuse ; puis à procéder à la reconstruction si possible avec un lambeau de péroné ou par la mise en place directement d’une plaque en titane. Jusqu’à présent, la conformation 3D se faisait au moment de l’opération, directement sur le patient, avec un processus long et moins précis. L’accès à une technologie d’impression 3D au CIRIMAT permet, en amont, de conformer les plaques en titane adaptées à l’anatomie du patient 2 ou 3 jours avant l’opération, puis d’adapter la trajectoire de découpe osseuse en fonction du relief de la mâchoire en disposant de l’exacte réplique de la mâchoire à reconstruire. Cette méthode permet ainsi de réduire considérablement le temps de l’opération.

Une performance technologique qui montre le lien fort entre la formation d'ingénieur à l'ENSIACET, la recherche et l'innovation.

Un grand bravo à nos étudiants Louis Barre, Quentin Bunoux, Federico Cantoni, Gabriel Delaunay, Wendy Grondin, Pierre Leyx, Ludovic Manifacier pour leur forte implication dans ce projet. 

Gabriel Delaunay, étudiant 3e année en  Matériaux : "Au cours de ce projet nous avons mis à profit les connaissances acquises lors de notre formation. Nous avons dû nous appuyer sur des travaux de recherche afin d’acquérir des connaissances et compétences complémentaires, ce qui a été possible par la proximité entre la formation et la recherche. Ce projet a été tellement prenant, que j’ai décidé de continuer sur cette voie pour mon stage de fin d’études, et espère avoir la chance d’en faire mon métier.

 

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