L’école supérieure de médecine de l’université de Kobe propose une formation médicale de premier ordre à l’hôpital universitaire de Kobe, dans la région du Kansai au Japon, et se concentre également sur l’intégration de technologies avancées et d’applications innovantes pour la recherche et le développement médicaux. Depuis 2011, le Dr Maki Sugimoto, professeur associé à l’école supérieure de médecine de Kobe, a intégré la technologie d’impression 3D multi-matériaux PolyJet™ à la formation médicale et à la préparation des interventions chirurgicales. En 2014, l’école de médecine a décidé de concrétiser davantage le potentiel offert par la technologie en ajoutant une imprimante 3D multi-matériaux Objet®500 Connex3™ couleur à ses installations.

Traditionnellement, les chirurgiens planifient les opérations en se basant sur les images de tomographie et d’IRM de l’état des patients. Bien que ces images puissent illustrer l’organe d’un patient sous différents angles, elles peuvent ne pas montrer toutes les lésions susceptibles d’entraîner des complications. L’Objet500 Connex3 résout ce problème : Sugimoto imprime en 3D des modèles grandeur nature des organes internes des patients.

« Les biomodèles multicolores et multimatériaux aident les chirurgiens à découvrir les tissus et les vaisseaux sanguins cachés qui peuvent être bloqués par des organes plus grands sur les scanners 2D », explique Sugimoto. « Des perspectives plus claires peuvent désormais être visualisées avant l’opération et des traitements plus précis peuvent être planifiés en conséquence. Les chirurgiens examinent les différents angles des modèles – et les annotent même – pour planifier les procédures chirurgicales, ce qui réduit considérablement la durée de l’opération.

« Des biomodèles personnalisés sont créés à partir des informations les plus précises disponibles, notamment l’emplacement exact des cellules cancéreuses et la façon dont chaque veine et artère est reliée à l’organe ou à la tumeur », explique M. Sugimoto. « Ces modèles sont utilisés pour identifier les traitements appropriés et simuler les procédures chirurgicales.

Sugimoto et son équipe ont développé la modélisation de la bio-texture à des fins d’éducation et de formation. Par exemple, des groupes d’organes étroitement liés sont imprimés en 3D pour permettre aux étudiants en médecine d’apprendre leurs structures et leurs relations à travers les veines et les tissus.

« Les organes internes n’existent pas en tant que parties indépendantes dans le corps humain. Ils sont reliés entre eux et entourés de tissus, de graisse et de fluides corporels. Il est donc essentiel que les étudiants comprennent comment les organes sont liés les uns aux autres, ce qu’ils doivent savoir et comment ils doivent le savoir avant d’effectuer des opérations », explique M. Sugimoto.

Les étudiants en médecine peuvent même s’entraîner à réséquer et à suturer des organes sur des systèmes de navigation chirurgicale à l’aide des modèles imprimés en 3D. Par exemple, Sugimoto a conçu un modèle de rein de taille normale enfoui dans du tissu adipeux, ou graisse, qui a été reproduit en imprimant en 3D un matériau souple pour lui donner une texture similaire. Les étudiants doivent tâter le terrain et trier les tissus avant d’atteindre le rein et de l’opérer.

Dans d’autres sessions de formation, les étudiants doivent lier un vaisseau sanguin et opérer l’organe dans un délai imparti afin de ne pas mettre en danger la santé du patient. Les modèles 3D peuvent aider les étudiants à comprendre quel vaisseau sanguin ils doivent lier ou à quel endroit ils doivent insérer un scalpel.