L’impression 3D pour mieux traiter les scolioses
Une équipe d’ingénieurs et de médecins de l’université de Glasgow a développé un nouveau type de corset intelligent à partir d’une structure imprimée en 3D, corset qui pourrait améliorer le traitement de la scoliose. En s’appuyant sur des nanotubes de carbone et du polypropylène, ils affirment avoir créé un nouveau matériau, capable de suivre l’état du corset en question, en fonction du stress subi lors de son utilisation. Cette orthèse imprimée en 3D pourrait ainsi permettre d’apporter davantage de confort à son porteur.
La scoliose est déformation de la colonne vertébrale en trois dimensions qui concerne généralement les enfants et adolescents, et plus particulièrement les filles. Traiter cette déformation est un processus long qui passe le plus souvent par le port d’un corset. Celui-ci doit être mis tous les jours, 24 heures sur 24, ce qui entraîne forcément un inconfort. De plus, il faut tester plusieurs solutions avant de trouver le corset parfaitement adapté à son porteur. C’est un traitement efficace mais qui n’est pas des plus plaisant.
Le corset dorsal est souvent inconfortable (crédits photo : Dan Race, Fotolia)
Impression 3D et scoliose
C’est face à ce constat que l’équipe d’ingénieurs et de médecins a décidé de développer une alternative offrant plus de confort et praticité. Pour ce faire, ils ont intégré des nanotubes de carbone dans un matériau appelé copolymère aléatoire de polypropylène (PPC). Il est principalement réputé pour sa légèreté et son excellente résistance aux attaques électrolytiques. En plaçant ces nanotubes dans le polymère, l’équipe affirme qu’elle a pu former un réseau électriquement conducteur à travers la structure du PPC.
Une fois ce nouveau matériau créé, l’équipe l’a utilisé pour imprimer en 3D des structures lattices. Elle a ensuite réalisé une série de tests pour soumettre cette structure imprimée en 3D à des charges statiques et cycliques. L’objectif est de mesurer l’évolution de sa résistance électrique et de voir comment elle réagit sous l’effet d’une charge. Ainsi, en intégrant la structure imprimée en 3D à un corset classique, les médecins pourraient suivre avec précision quelles zones du corps exercent une pression maximale sur l’orthèse.
Le processus de fabrication de la structure lattice (crédits photo : Université de Glasgow)
Le Dr Shanmugam Kumar, de la James Watt School of Engineering de l’Université de Glasgow, précise : « Le matériau auto-détecteur que nous avons mis au point a un grand potentiel pour apporter une nouvelle génération d’améliorations. Nous espérons qu’à l’avenir, les patients souffrant de scoliose pourront être évalués individuellement par un médecin et qu’un appareil orthopédique imprimé en 3D sera fabriqué pour eux, en fonction de leur état. Ensuite, après quelques semaines de port, ils pourront retourner chez leur médecin et utiliser les données de l’orthèse piézorésistive pour la faire ajuster afin de la rendre encore plus efficace, sans le processus d’essai et d’erreur auquel les cliniciens doivent actuellement recourir.«
Les tests vont d’ailleurs dans ce sens là : ils ont prouvé qu’après 100 cycles de charges et de décharges, la structure imprimée en 3D est toujours capable de détecter les pressions subies. On pourrait ainsi concevoir des orthèses intelligentes et les faire évoluer en fonction de la scoliose du patient. Le Dr. Kumar conclut : « Les patients pourraient ainsi bénéficier d’ajustements plus précis de la rigidité de l’orthèse dans différentes directions, de meilleures données pour déterminer le moment optimal et la manière d’ajuster l’orthèse. » Vous pouvez retrouver davantage d’informations dans le communiqué de presse officiel ICI.
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