L’impression 3D respire la santé

FABRICATION ADDITIVE

L’impression 3D s’impose dans le secteur du médical.

Le procédé permet, par exemple, d’améliorer le confort du patient ou de limiter le temps passé au bloc opératoire.

N° 954 – janvier -février 2019 – Plastiques & Caoutchoucs magazine – Article : Romain Lambic

Production de prothèses, création d’outils anatomiques adaptés à la morphologie du patient pour permettre l’entraînement des chirurgiens, impression de tissus, fabrication de pièces orthodontiques ou optiques…

La fabrication additive permet de fabriquer rapidement et à moindre coût des solutions qui facilitent le traitement et la vie quotidienne des patients. Avec le vieillissement de la population ou l’augmentation des maladies chroniques, les professionnels de santé recherchent constamment des innovations, permises notamment par l’impression 3D. Une étude menée par la SME, association professionnelle américaine de l’industrie, révèle que quasiment tous les professionnels de la fabrication additive (97 %) s’attendent à une croissance des applications médicales.

« En 2017, la collaboration entre les hôpitaux, les fabricants de dispositifs médicaux, la FDA et différents partenaires comme la SME ont conduit à des avancées extraordinaires dans l’identification des tendances, des opportunités, des défis et des solutions du secteur », illustre la SME.

Dans le même temps, selon un rapport de l’Institut Gartner, 25 % des dispositifs médicaux sur le marché mondial seront imprimés en 3D d’ici à 2023.

Polycétones

Parmi les plastiques techniques utilisés dans l’impression 3D, on trouve la famille des polycétones (PAEK, PEEK, PEKK, notamment). Ces matériaux présentent une résistance mécanique égale aux métaux, ils sont légers et faciles à mettre en oeuvre. Ils sont également résistants aux températures élevées (jusqu’à 260 °C), à la traction, aux déformations, à l’abrasion et à la plupart des attaques chimiques. Ils ont aussi la particularité d’être semi-cristallins. La structure des pièces imprimées en polycétone est très proche des os humains et permet une guérison plus rapide et une réduction des complications.

Victrex est l’un des principaux fournisseurs de solutions à base de PEEK (polyétheréther cétone) et de PAEK (polyaryléthercétone), notamment dans le domaine médical et aéronautique. Le groupe a récemment lancé un partenariat avec l’université d’Exeter (Royaume-Uni) dans le cadre d’un consortium visant à développer les technologies additives innovantes et existantes avec ces matériaux. « Dans le secteur médical, la technologie de fabrication additive utilisée avec le PAEK permettra de réaliser des dispositifs médicaux sur mesure en vue de fabriquer des implants spécifiques pour les patients », souligne-t-on chez Victrex.

OPTIQUE

Dans le domaine de l’optique, Initial (filiale de Prodways) et Morel, entreprise spécialisée en lunetterie, ont noué un partenariat pour reproduire des montures par impression 3D avec des faces en polyamide imprimées par frittage de poudre (SLS).

Cette technologie de fabrication permet de « reproduire précisément les montures imaginées par les designers, sans aucune contrainte technique », souligne Initial dans un communiqué. « La matière est souple, ultralégère et quasiment incassable. L’impression 3D permet d’obtenir un produit brut avec toutes ses aspérités qui rappellent le velours ».

C’est à l’échelle industrielle que Morel compte développer ces produits, à raison de plusieurs milliers de montures par mois, en s’appuyant sur le parc machines renforcé d’Initial.

Orthodontie

Smilers, filiale du groupe Biotech, s’est lancé dans la fabrication de systèmes de gouttières orthodontiques transparentes sur mesure. « Le matériau utilisé est du PETG (Polyéthylène téréphtalate glycolisé. Biocompatible, il se caractérise par sa transparence et sa capacité à apposer une force continue sur la dent », précise-t-on chez Smilers.

Mannequins préopératoires

L’impression 3D sert également à préparer les interventions chirurgicales.

Meagan Moore, étudiante en ingénierie biologique et agricole à l’université de Louisiane, a conçu un mannequin féminin entier imprimé en 3D, dans le cadre de ses recherches en radiothérapie – une technique utilisée notamment pour soigner des tumeurs.

Alors que les mannequins actuellement utilisés pour ce type de recherche sont dépourvus de membres et coûtent 40 000 dollars à la fabrication, ce mannequin, entier, ne coûte que 500 dollars à produire.

Autre exemple, l’institut de recherche espagnol Biodonostia a utilisé un thermoplastique de spécialité pour imprimer, avec la technologie FDM de Stratasys, une cage thoracique infectée par une tumeur – sur la base de radios prises sur un vrai patient. Cette technique a permis aux chirurgiens de s’entraîner avant intervention et de ne passer que deux heures au bloc opératoire.

N° 954 – janvier -février 2019 – Plastiques & Caoutchoucs magazine – Article : Romain Lambic