L’impression 3D connue initialement sous le nom de « prototypage rapide » est apparue en 1984, à la suite du dépôt du brevet des Français Jean-claude André, Olivier de Witte et Alain le Méhauté pour l’entreprise CILAS ALCATEL.
Différentes techniques d’impression 3D ont vu le jour au cours de cette même décennie:
- En 1984, l’Américain Chuck Hull dépose le brevet sur la « Stéréolithographie Apparatus » (SLA), technique qui utilise le principe de photopolymérisation et qui fabrique des modèles 3D à partir d’une résine sensible aux UV..
- En 1987, le professeur Américain Carl R. Deckard et Joe Beaman ingénieur en mécanique, déposent le brevet pour la « Sintering Laser System » (SLS). La SLS consiste à fritter des particules de poudre de polymère en une structure solide.
- En 1988, la « Fused Deposition Modeling » (FDM) est lancée. Inventée par Scott Crump, la FDM est la modélisation par dépôt d’un filament de plastique fondu. Couche après couche un objet se forme.
L’imprimante 3D est commercialisée pour la première fois en 1988 et se démocratise dans les années 2000.
Que permet l’imprimante 3D?
L’imprimante 3D ou la « fabrication additive », est une technique qui permet de créer des objets physiques en ajoutant de la matière couche par couche à partir d’un fichier de modèle numérique. Cette technique est utilisée pour fabriquer des prototypes, des pièces détachées, des concepts et bien plus encore. Elle est utilisée dans de nombreux secteurs tels que l’aéronautique, l’aérospatiale, l’automobile, la santé, la construction et l’artisanat. La fabrication additive offre de nombreuses possibilités et va bien au-delà du prototypage.
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Exemple de technique d’impression favorisée par le médical.
Pour fabriquer des prothèses de main, des filaments de PLA « Polylactic Acid » sont utilisés, car ce sont, selon le secteur médical des matériaux sûrs et non toxiques.
Quels avantages pour le secteur médical ?
L’imprimante 3D :
- Améliore les performances ;
- Révolutionne l’industrie médicale ;
- Aide au développement de nouvelles applications ;
- Apporte de nouvelles solutions ;
- Réduit le temps d’attente ;
- Permet l’ultrapersonnalisation des soins et des impressions ;
- Permet l’impression de matériel médical du quotidien ;
- Réduit le temps du processus de fabrication ;
- Améliore la formation des soignants ;
- Permet la création de prothèses sur mesure à faible coût…
Quels usages en santé?
Elle est utilisée pour l’impression de/d’:
- Prothèses ;
- Implants ;
- Plâtres ;
- Médicaments ;
- Tissus biologiques ;
- Organes ;
- Matériels de protection (blouses, masques, visières…) ;
- Matériels respiratoire…
Et est une aide au(x)/à :
- La prise en charge des patients ;
- Service de la simulation chirurgicale ;
- Victimes de brûlures (greffe de peau) ;
- Personnes en attente de greffe (greffe de cœur artificiel, cartilage, os…) ;
- Domaine dentaire…
Une contribution à la simulation pré-opératoire.
La création de modèles 3D, fabriqués à partir d’IRM ou tomodensitométrie permet au chirurgien de se préparer à l’opération en visualisant au mieux l’organe et aide également le patient à se projeter et à se rassurer sur les étapes de son opération et sur sa phase post-opératoire. Résultats, le risque d’erreurs du médecin et l’anxiété du patient sont réduites.
Exemples d’impressions innovantes
- La bio-impression ou « 3D Bioprinting » : développée pour la première fois en 2003 par Thomas Boland (Université de Clemson), est une technique de fabrication ou l’imprimante 3D utilise une bio-encre composée de cellules-souches pour l’impression.
- L’impression d’organes en 3D : ce procédé pourrait révolutionner le monde de la médecine et des patients en attente de greffe. Un bon nombre d’organes ont déjà été imprimés : rein, pancréas, cœur, foie…Les résultats obtenus sont encourageants, seulement, ces impressions ne fonctionnent que très peu de temps.
- La conception de main en 3D : cette innovation est à la fois une aide sociale et une aide à l’amélioration du quotidien des personnes qui en ont le plus besoin. L’impression 3D étant de plus en plus accessible aux particuliers, le coût moyen de fabrication d’une prothèse de main est d’environ 50 euros. Une association du nom de « E-Nable » a elle aussi été créée pour venir en aide aux enfants atteints d’agénésie, en leur offrant des prothèses imprimés en 3D. https://e-nable.fr/fr/
L’impression 3D, le futur de la santé ?
Cette méthode de fabrication représente un véritable challenge de tous les jours, mais grâce à son avancée, elle donne l’espoir d’un futur où l’on sera capable de développer de nouveaux matériaux et d’améliorer la réactivité et le temps de conception, afin de personnaliser les soins au plus près et de sauver la vie de patient en situation d’urgence.
