L’impression 3D accélère le développement

A Grenoble INP, la plateforme Gi-Nova a déjà mené plusieurs projets en ingénierie pour la santé. Il y a quelques années, les chirurgiens orthopédiques du CHU de Grenoble avaient fait appel aux compétences de ses ingénieurs pour élaborer des instruments  de chirurgie mini-invasive. « Ils avaient besoin d'un dispositif pour maintenir une mire optique destinée à déterminer une référence spatiale pour des opérations sur la colonne vertébrale, » explique Alain di Donato, responsable technique de la plateforme. Plus récemment dans le cadre d’une collaboration avec un thésard du G-SCOP, il a mis au point un ancillaire permettant de réaliser des opérations d’arthrodèses lombaires mini invasives en percutanée. « Avant, le chirurgien ouvrait complétement la base du dos pour mettre en place des vis dans le pédicule. Nous avons développé un outil pour que cette opération puisse être réalisée par le biais de simples petits trous mais en aveugle pour le chirurgien. » Suite à cela, l’équipe « Conception Intégrée » du laboratoire G-SCOP a développé des travaux qui ont permis de simuler cette même opération en 3D immersive couplée à un système haptique à retour d’effort afin d’obtenir un haut degré de réalisme pour l’apprentissage de ce geste chirurgical particulier.

La fabrication additive ouvre de nouvelles perspectives
Depuis l’acquisition en 2013 d’une machine de fabrication additive par faisceau d’électrons EBM (Electron Beam Melting), les perspectives d’applications dans la sphère médicale se sont multipliées. En effet, cette machine peut être comparée à une imprimante 3D : un lit de poudre métallique constitué d'un alliage à base de titane, est balayé par un faisceau d'électrons qui vient provoquer la fusion des particules sur une couche de quelques microns. Comme la fusion est strictement localisée au point d'impact du faisceau, le matériau peut être « modelé » point par point. Cette technique  permet donc de réaliser des objets de formes complexes, non pleines, et de produire des pièces à l’unité sans surcoût.
L’entreprise Tornier, qui conçoit, fabrique et commercialise des dispositifs médicaux dédiés aux indications orthopédiques et traumatologiques des extrémités (épaule, coude, main, poignet, cheville et pied), a fait appel aux services de la plateforme pour réaliser des prothèses sur mesure, correspondant parfaitement à la morphologie du patient, à partir de radios numérisées. Dans le cadre d’implants orthopédiques la surface de ces pièces peut être ensuite soit re-usinée tout ou partie, soit conservée telle quelle pour bénéficier de la rugosité du procédé afin que l’accroche tissulaire soit optimale. Plusieurs développements sont menés en parallèle, dont un projet de prothèse de cheville.
En impression 3D classique, quelques projets sont en cours en collaboration avec des laboratoires de Grenoble INP comme le laboratoire de Rhéologie ou le TIMC. « Nous travaillons par exemple avec le TIMC sur un projet d’impression de connecteurs vasculaires en matériau biocompatibles et auto résorbables pour des sutures lors d’opérations. Des tests sont actuellement réalisés sur des cadavres de brebis. »