RÉPARATION OSSEUSE : Générer des fémurs en 3D
Avec le vieillissement des populations, l’incidence croissante des chutes et des fractures, la perte osseuse liée à l'âge et l'ostéoporose, la prévalence également en hausse de l’arthrite, la réparation osseuse et la régénération osseuse doivent progresser, pour pouvoir répondre à ces besoins multiples et considérables de remplacement osseux. Ces bioingénieurs et chirurgiens orthopédiques de l’Université du Texas à Dallas, se tournent vers l’impression « osseuse » en 3D et présentent leurs avancées dans la revue Orthopaedic Research.
L’objectif est un os imprimé en 3D qui pourrait aider les médecins en cas d’intervention chirurgicale de réparation osseuse que ce soit dans le traitement des fractures, de la perte osseuse avec l’âge, ou de tumeurs osseuses. Un fémur imprimé en 3D promet ici d’être bientôt une réalité : l’équipe teste ici, en laboratoire, les propriétés de ces premiers fémurs imprimés.
L’étude se concentre sur la partie médiane de l’os, établit les paramètres d’impression 3D d’un fémur en vue de tests de validation biomécaniques. Afin de valider ce qui seront les implants du futur et les techniques chirurgicales adaptées, l’équipe a donc mené ces tests biomécaniques sur des cadavres. Ces expériences ont permis aux chercheurs de déterminer la fixation chirurgicale optimale et dévaluer la réponse de l’os et de son environnement à l’implantation.
La technologie d’impression 3D a permis non seulement de générer ces nouveaux types d’implants, mais aussi de multiplier ces tests biomécaniques orthopédiques et d’aboutir à des os en 3D aussi similaires que possible aux fémurs d’origine.
« Pour planifier une intervention chirurgicale, les chirurgiens doivent connaître la géométrie de l’os »,
explique l’un des auteurs principaux, le Dr Li, professeur de génie mécanique à l’Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science : « grâce à l’impression 3D, nous sommes capables d’imprimer l’échantillon d’os du fémur avec la même géométrie que le fémur d’origine, à l’intérieur du corps ».
On ne parle plus de « prothèse » mais de « réplique » osseuse
La réplique osseuse est fabriquée en acide polylactique, un polymère biodégradable à faible coût et d’origine biologique, couramment utilisé dans l’impression 3D. la réplique de cette partie médiane du fémur, mesure près de 20 cm de long et près de 2,5 cm de diamètre. Lors des tests biomécaniques, elle a fonctionné aussi bien que le fémur humain. Enfin, le coût de ce fémur imprimé en 3D ne dépasserait pas 7 $ !
Toute une gamme d'applications possibles en médecine régénérative : en effet, le polymère ici utilisé pour l’impression 3D pourrait remplacer d'autres matériaux utilisés dans la réparation osseuse, comme le titane. Autre application possible, reproduire des tumeurs sur des os imprimés en 3D, pour tester de nouveaux traitements ;
enfin, le polymère pourrait également constituer l’échafaudage nécessaire à la croissance du tissu osseux humain.
Source: Orthopaedic Research Aug, 2024 DOI: 10.1002/jor.25954 Three-dimensional-printed femoral diaphysis for biomechanical testing-Optimization and validation
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Cette actualité a été publiée le 6/12/2024 par
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