Cas d'application - Stratasys

Le principal hôpital pour enfants de Barcelone recourt à l’impression 3D pour lutter contre les maladies pédiatriques et stimuler la recherche scientifique
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Les résultats étaient extrêmement prometteurs et nous avons constaté que l’impression 3D permettait non seulement de réduire jusqu’à 40 % la durée de l’intervention chirurgicale, mais également de réduire le coût global »

Arnau Valls
Ingénieur R&D et responsable technique de 3DForHealth.

À l’avant-garde dans le domaine de la recherche sur les cancers pédiatriques en Europe, l’hôpital pédiatrique Sant Joan De Déu Barcelona fait appel à la technologie d’impression 3D de pointe pour faire progresser la recherche scientifique et les traitements des maladies pédiatriques. Grâce à l’imprimante 3D J5 MediJet de Stratasys, qui permet de produire des modèles anatomiques réalistes pour la planifi cation préopératoire, l’hôpital a rationalisé ses processus internes, réduit les risques liés aux opérations chirurgicales complexes et amélioré ses performances globales.

Le cancer est l’une des principales causes de décès chez les enfants et les adolescents à travers le monde. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que 400 000 personnes âgées de 0 à 19 ans développent cette maladie chaque année. Parmi les différents types de cancers infantiles, les cancers du cerveau et les tumeurs solides sont les plus répandus.

Centre hautement spécialisé dans le traitement des enfants, l’hôpital pédiatrique privé et à but non lucratif Sant Joan de Déu Barcelona (hôpital pédiatrique SJD Barcelona) est à la pointe de la recherche en matière de cancer pédiatrique. L’hôpital, qui met l’accent sur l’intégration des technologies avancées en matière de soins de santé, a décidé d’adopter l’impression 3D et d’être un précurseur dans le déploiement de cette technologie dans le secteur.

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L’utilisation de l’impression 3D dans le secteur de la santé constitue une avancée majeure par rapport à l’utilisation des images 2D. Aujourd’hui, la technologie d’impression 3D de Stratasys franchit une nouvelle étape »

Dr. José Hinojosa Mena-Bernal
Chef du département de neurochirurgie de l’hôpital pédiatrique SJD de Barcelone.

Un modèle imprimé en 3D apporte de la clarté.L’un de ces patients était un enfant diagnostiqué in utero par échographie fœtale avec une forme inhabituelle de transposition des grandes artères. Le sang bleu désoxygéné pénétrait dans l’oreillette droite qui était reliée au ventricule gauche puis à l’aorte, et le sang rouge oxygéné pénétrait dans l’oreillette gauche qui était reliée au ventricule droit puis à l’artère pulmonaire.

Le patient présentait également une très grande communication interventriculaire (CIV) reliant les deux ventricules et un rétrécissement important entre le ventricule gauche et l’aorte. Il est apparu très tôt que le patient devenait assez bleu car le sang désoxygéné était dirigé vers l’aorte. Une septostomie auriculaire par ballonnet réalisée au cours des premiers jours de vie a permis une certaine amélioration. Cependant, une tachycardie importante a persisté. Il est apparu clairement que le degré de rétrécissement sous-aortique était plus grave que prévu, ce qui a entraîné une dépression importante de la fonction ventriculaire gauche. Il fallait agir rapidement.

 

Des modèles réalistes qui améliorent les résultats pour les patients

Depuis son intégration, l’utilisation de l’impression 3D a permis à l’hôpital pédiatrique SJD de Barcelone de traiter des cas complexes. En 2013, l’hôpital devait gérer au quotidien un nombre croissant d’interventions chirurgicales complexes et risquées. L’équipe médicale étant sous pression, elle s’est tournée vers l’impression 3D afin de produire des modèles anatomiques détaillés et précis en vue de faciliter la planification des opérations, et elle a constaté que cela améliorait considérablement le processus opératoire

 

« Les résultats étaient extrêmement prometteurs et nous avons constaté que l’impression 3D permettait non seulement de réduire jusqu’à 40 % la durée de l’intervention chirurgicale, mais également de réduire le coût global », explique Arnau Valls, ingénieur R&D et responsable technique de 3DForHealth, l’unité d’impression 3D de l’hôpital pédiatrique SJD de Barcelone.

 

Après avoir constaté ces premiers avantages, l’hôpital a commencé à étudier les possibilités accrues que pourrait offrir un déploiement plus large de cette technologie dans les processus médicaux et chirurgicaux de l’hôpital, ainsi que les domaines les plus appropriés dans lesquels elle pourrait être intégrée. Cela a conduit à la création du laboratoire 3DForHealth en 2016.

 

Depuis la création du laboratoire, l’hôpital pédiatrique SJD de Barcelone a amélioré ses performances pédiatriques globales en réduisant considérablement les risques chirurgicaux grâce à une sécurité accrue. Le laboratoire permet actuellement de prendre en charge plus de 200 procédures chirurgicales chaque année grâce à des modèles anatomiques et à des outils tels que des guides de coupe et de positionnement.

 

J5 DentaJet Stratasys
L’imprimante 3D J5 MediJet Stratasys permet à l’hôpital pédiatrique SJD Barcelona de faire progresser la recherche et le traitement des maladies pédiatriques.

 

En effet, la forte augmentation du volume des cas pédiatriques et de la demande en matière d’impression 3D pour la planification préopératoire a amené le laboratoire à étendre sa capacité de production d’impression 3D et à améliorer la sophistication des modèles qu’il peut produire. Vers la fi n de l’année 2021, le laboratoire a acquis une nouvelle imprimante 3D J5 MediJetTM Stratasys par l’intermédiaire d’Excelencia Tech, revendeur partenaire de Stratasys.

Selon Valls, le réalisme des modèles multimatériaux et multicolores obtenus avec l’imprimante J5 MediJet par rapport aux modèles précédents à matériau unique et d’une seule couleur a fait une grande différence, tout comme la vitesse de l’imprimante de Stratasys. « Comme nous pouvons créer des modèles et des objets en un seul passage d’impression, nous avons considérablement réduit les coûts tout en augmentant la productivité », explique-t-il.  

Répondre aux besoins dans un cas de cancer pédiatrique rare

Au début de l’année, l’hôpital a été confronté à un cas extrêmement compliqué. Un garçon de neuf ans était atteint d’un chordome du clivus, une tumeur maligne rare et agressive qui nécessitait une ablation chirurgicale. La tumeur était située entre la base du crâne et la première vertèbre cervicale, ce qui rendait le cas encore plus complexe car elle était très proche des nerfs et des vaisseaux crâniens vitaux, des structures vasculaires et digestives, ainsi que des voies respiratoires.

 

Grâce à la collaboration entre plusieurs services, dont des équipes spécialisées en otorhino-laryngologie et en neurologie, l’hôpital a commencé par faire appel aux techniques d’imagerie des radiologues pour savoir comment prendre en charge et retirer la tumeur.

 

L’équipe a utilisé un modèle de la pathologie imprimé en 3D et spécifique au patient pour étudier d’autres approches, ce qui l’a amenée à privilégier une approche endoscopique, en passant par les narines pour accéder à la partie supérieure de la tumeur et par la bouche pour la retirer dans son intégralité.

 

J5 DentaJet Stratasys

Cette méthode beaucoup moins invasive évitait le contact avec de nombreuses structures et organes vitaux, ce qui s’est traduit par un meilleur résultat pour le patient. « La précision du modèle obtenu grâce à l’imprimante 3D J5 MediJet a été d’une valeur inestimable pour planifi er cette approche et a contribué au succès de l’opération. De plus, nous avons pu préserver les organes et les fonctions vitales du jeune patient », explique le Dr Langdon Montero.

La voie vers une croissance continue de l’impression 3D pour la planification chirurgicale

J5 DentaJet Stratasys

 

En 2021, le laboratoire 3DForHealth de l’hôpital pédiatrique SJD de Barcelone a été le premier en Espagne à être accrédité par la Generalitat de Catalunya pour la qualité de ses modèles imprimés en 3D personnalisés. Outre la production de modèles biomédicaux à usage interne, cette reconnaissance offi cielle permet à cette unité de proposer ce service en externe à d’autres hôpitaux.

« L’utilisation de l’impression 3D dans le secteur de la santé constitue une avancée majeure par rapport à l’utilisation des images 2D. Aujourd’hui, la technologie d’impression 3D de Stratasys franchit une nouvelle étape », déclare le Dr José Hinojosa Mena-Bernal, chef du département de neurochirurgie de l’hôpital pédiatrique SJD de Barcelone.

La prochaine étape pour l’hôpital sera d’intégrer l’impression 3D dans le processus de planifi cation en tant que procédure standard. L’hôpital inaugure un centre de cancérologie pédiatrique, destiné à devenir l’un des centres d’oncologie les plus modernes d’Europe, où l’impression 3D occupera une place centrale dans les processus médicaux.

« La reproduction extrêmement réaliste obtenue grâce à l’imprimante 3D J5 MediJet de Stratasys peut vraiment faire la différence dans le traitement de pathologies complexes telles que le cancer pédiatrique, et le cas de ce patient de neuf ans montre à quel point elle peut être cruciale pour sauver des vies. Le potentiel est énorme, mais le processus d’intégration n’en est qu’à ses débuts. J’espère assister à une adoption et une intégration encore plus larges de l’impression 3D dans les processus hospitaliers au cours des prochains mois », conclut le Dr Hinijosa Mena-Bernal.

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