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Les organes imprimés en 3D saignent comme des vrais

Les chirurgiens s'entrainent à réaliser des opérations chirurgicales complexes en utilisant des organes imprimés en 3D. Pour que l'exercice soit réaliste, ces derniers doivent être suffisamment mous et visqueux.

On pourrait croire que, quand il s'agit d'élaborer des organes imprimés en 3D destinés à la chirurgie de pointe, la structure importe davantage que la texture. En effet, à moins que vous ne soyez un fétichiste d'un genre très particulier, votre coeur imprimé vous servira de modèle anatomique avant une opération chirurgicale complexe, et pas de doudou moelleux que l'on câline avant de s'endormir.

Pourtant, les chercheurs qui fabriquent actuellement des cerveaux, épines dorsales et autres myocardes imprimés en 3D envisagent aujourd'hui d'améliorer leurs modèles. Le but est de leur donner la texture et la consistance d'authentiques organes biologiques. Il faudra aussi qu'ils saignent comme des vrais lorsqu'on les manipule.

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Pour cela, on utilise des matériaux mous, visqueux et spongieux. C'est un peu dégueulasse, et pourtant, ces nouveaux organes pourraient permettre aux chirurgiens débutants et confirmés de s'entrainer sur des opérations complexes de la manière la plus réaliste possible, et d'améliorer leur mémoire musculaire sans risquer de charcuter d'authentiques patients.

Le projet Simulated Inanimate Model for a Physical Learning Experience (SIMPLE) de l'Université de Rochester entend parvenir à ce résultat en utilisant de l'hydrogel injecté dans un modèle 3D. L'organe produit par cette technique de moulage "saigne" de manière idoine lorsqu'on pratique une incision à sa surface.

"Jusqu'à aujourd'hui, aucune simulation d'opération chirurgicale ne permettait de s'entrainer en conditions réelles du début à la fin de la procédure" explique le Dr. Ahmed Ghazi, professeur assistant au Département d'urologie de l'université.

"Nous avons donc créé un modèle qui a le même aspect et la même texture qu'un organe réel, et bouge de manière réaliste quand on le manipule. Grâce à lui, les étudiants et les chirurgiens ont le sentiment de travailler sur le corps d'un vrai patient."

Dans certains cas, les chirurgiens utilisent les organes imprimés en 3D afin de tester une nouvelle méthode ou d'améliorer leur technique sur une opération de routine. Dans d'autres cas, ils ont l'intention d'opérer un patient spécifique dont les organes, le squelette ou les nerfs sont formés de manière inhabituelle ; ils leur faut alors s'entrainer afin de trouver la meilleure façon de faire en limitant le risque d'hémorragie.

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"Les chirurgiens sont comme des pilotes," explique Ghazi. "Pour chacun, il faut en passer par l'étape qui consiste à faire décoller un 747, seul, pour la première fois. Pour un chirurgien, effectuer une opération de A à Z en parfaite autonomie est également un passage obligé. Les pilotes se préparent en utilisant des simulateurs de vol, mais les chirurgiens ne disposaient jusque là d'aucun système de simulation valable."

Au Japon, le coeur imprimé en 3D par le Centre national des maladies cardiovasculaires, à Suita près d'Osaka, permettra aux médecins de s'entrainer sur des chirurgies cardiaques extrêmement délicates, selon Shimpo Hebei Shimbun.

Le modèle est créé de manière à reproduire à l'identique l'organe d'un patient donné ; pour cela, les médecins utilisent des données anatomiques extraites par tomodensitométrie et IRM. Ils peuvent ensuite s'entrainer sur la réplique de coeur autant de fois qu'ils le souhaitent afin d'être prêts le jour J. Évidemment, celui-ci est visqueux à l'envi.

L'impression d'organes en 3D est de plus en plus à la mode dans le milieu biomédical et hospitalier. À terme, on espère pouvoir imprimer des organes biologiques qui pourront remplacer des organes défaillants sous forme de greffes.

"Opérer, c'est comme ouvrir une Boite de Pantore," conclue Ghazi. "Vous ne savez pas ce que vous allez trouver à l'intérieur avant de l'avoir ouverte."