L'anatomie digitale reproduite avec des matériaux d'impression 3D

L'anatomie digitale reproduite avec des matériaux d'impression 3D

Quand Stratasys a dévoilé son imprimante 3D J750 Digital Anatomy, l'objectif était d’ouvrir une nouvelle ère dans le monde de la modélisation médicale – via la création de modèles anatomiques ultra-réalistes et fonctionnels. Voulant prolonger son engagement dans l'industrie médicale, Stratasys a conçu cette imprimante 3D pour créer des modèles qui reproduisent la sensation, la réactivité et la biomécanique de l'anatomie humaine. Ceux-ci peuvent être utilisés dans les hôpitaux pour améliorer la préparation chirurgicale et par les fabricants de dispositifs médicaux pour les aider à commercialiser plus rapidement leurs produits.

Et ce n'est pas qu’une question d'imprimante 3D ! De nouveaux matériaux et logiciels rendent tout cela possible. Le logiciel GrabCAD Print Digital Anatomy est un outil unique à base de voxel qui convient pour des applications anatomiques pré-validées.

Il offre la bibliothèque la plus complète en matière de préréglages de l’anatomie humaine, réduisant ainsi la nécessité de concevoir des structures internes. Vous pouvez choisir des anatomies numériques spécifiques telles que les os, les vaisseaux sanguins et les cœurs, et générer automatiquement des microstructures, dont des fibres et des structures poreuses, ce qui aboutit à des modèles anatomiques plus précis.

Trois nouveaux matériaux PolyJet - TissueMatrix, GelMatrix et BoneMatrix - sont utilisés par le logiciel pour recréer efficacement l'apparence et la sensation des modèles cardiaques, vasculaires et orthopédiques imprimés 3D, résultant sur des modèles médicaux qui se comportent comme dans la réalité.

Les ingénieurs de la société Medtronic ont comparé les propriétés mécaniques du myocarde imprimé à l'aide de l'imprimante 3D Digital Anatomy avec un tissu équivalent. Cette expérience a été réalisée sur du cochon - la base de centaines de tests de recherche et développement médicaux et cosmétiques. L'équipe a comparé du tissu myocardique porcin à cinq matériaux d'anatomie numérique myocardiques imprimés par lots. Les deux ont été soumis à des tests rigoureux de traction, de conformité, de perforation et de suture.

Les tests biomécaniques ont démontré divers niveaux de succès :

-    Conformité similaire pour les tissus
-    Modes de défaillance similaires pour les tissus
-    Haute répétabilité des résultats
-    Capacité à cibler les valeurs de rigidité
-    Beaucoup plus proche du tissu que tout autre matériel imprimé disponible sur le marché

« Les matériaux ont montré des qualités très prometteuses en termes de répétabilité et de conformité au tissu porcin. Cela permet de les utiliser pour créer des modèles sur table pour les tests d'appareils, ou des modèles anatomiques pour simuler les procédures de développement et de formation. »

C'est une grande nouvelle pour les médecins, les chercheurs et les fabricants de produits médicaux à la recherche d'alternatives fiables aux tests sur les animaux et les cadavres. Non seulement l'impression 3D est plus rentable, mais elle offre également aux équipes la répétabilité dont elles ont grandement besoin pour garantir la cohérence des tests et des analyses.

Stratasys continuera de collaborer avec les grandes sociétés de dispositifs médicaux, les hôpitaux et les instituts de recherche pour comparer les matériaux d'anatomie numérique aux tissus et os organiques. Les données reçues seront utilisées pour perfectionner de nouvelles applications anatomiques qui correspondent plus étroitement aux propriétés biomécaniques de l'anatomie humaine dans des états sains et pathologiques - éliminant ou minimisant le besoin de cadavres et de modèles animaux.

 


Publié le 9 Mars 2020