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Selon l’Université du Texas à Dallas (UT Dallas)des ingénieurs mécaniciens ont conçu un fémur imprimé en 3D qui pourrait aider les médecins à se préparer aux chirurgies de réparation osseuse et à développer des traitements pour les tumeurs osseuses. Ces ingénieurs, en collaboration avec des chirurgiens orthopédistes du UT Southwestern Medical Center, ont publié leur première étude sur le fémur imprimé en 3D. dans le Journal de recherche orthopédique.
L’étude, axée sur la partie médiane de l’os, établit les paramètres d’impression 3D d’un fémur à des fins de tests biomécaniques. Les chercheurs ont déclaré que des études supplémentaires seraient nécessaires avant que cette technologie puisse être largement disponible.
Pour étudier et valider des implants et des techniques chirurgicales innovantes, les chirurgiens effectuent des études biomécaniques à l’aide de cadavres donnés ou d’os synthétiques disponibles dans le commerce, ce qui les aide à déterminer la fixation chirurgicale optimale et à prédire la réponse osseuse. os. Les os synthétiques, également utilisés pour la formation chirurgicale, peuvent être coûteux, longs à obtenir et ne permettent pas de solutions spécifiques au patient.
Les chercheurs de l’UT Southwestern ont contacté il y a deux ans le Dr Wei Li, un expert de l’UT Dallas en technologie d’impression 3D, pour collaborer sur une alternative moins coûteuse et plus rapide pour les études biomécaniques orthopédiques. “Pour planifier une intervention chirurgicale, les chirurgiens doivent connaître la géométrie de l’osa déclaré Li, professeur adjoint de génie mécanique à l’École d’ingénierie et d’informatique Erik Jonsson et auteur principal de l’étude récente. “Avec l’impression 3D, nous pouvons imprimer un échantillon de fémur avec la même géométrie que le fémur à l’intérieur du corps. »
Par essais et erreurs, Kishore Mysore Nagaraja, doctorant en génie mécanique à l’UT Dallas, a développé de nombreuses itérations du fémur. Travaillant dans le laboratoire de fabrication avancée de Li, Nagaraja a effectué une série de tests sur chaque os artificiel pour mesurer les performances mécaniques et les propriétés des matériaux afin de rendre les échantillons aussi similaires que possible aux fémurs réels.
«Cette expérience collaborative est la meilleure chose qu’un étudiant puisse espérera déclaré Nagaraja, qui devrait obtenir son diplôme en décembre. “Obtenir une évaluation directe de mes recherches par les médecins qui les utiliseront est une très bonne validation de nos travaux.. »
La réplique osseuse est composée d’acide polylactique, un polymère peu coûteux et biodégradable d’origine biologique couramment utilisé en impression 3D. Le dessin, représentant la section médiane du fémur, mesure près de 8 pouces de long et près de 1 pouce de diamètre. Lors de tests biomécaniques, il a montré des performances similaires à celles d’un fémur humain. Les chercheurs ont estimé que chaque fémur imprimé en 3D coûte environ 7 dollars à produire.
Li a souligné que les os imprimés en 3D ont de nombreuses applications potentielles. Le polymère pourrait par exemple remplacer d’autres matériaux utilisés pour la réparation osseuse, comme le titane. Les chercheurs pourraient également imprimer des tumeurs sur les os imprimés en 3D et tester des traitements sur ces échantillons, ou les répliques pourraient être utilisées pour favoriser la croissance du tissu osseux humain.
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