Un coeur imprimé en 3D pour aider les chirurgiens

Certains enfants naissent avec des malformations cardiaques qui nécessitent de lourdes opérations à coeur ouvert. Elles sont donc longuement planifiées en amont par les chirurgiens. Pour les assister, des chercheurs du MIT (Massachusetts institute of technology) et de l'hôpital pour enfants de Boston (USA) ont développé un système pour modéliser le coeur des patients, afin de l'imprimer ensuite en 3D.

L'équipe du MIT, dirigée par Polina Golland, professeure d'ingéniérie électronique et d'informatique, a ainsi créé un logiciel capable de modéliser seul le coeur du patient, selon un communiqué. Pour cela, il va analyser les images obtenues par IRM, qui livrent une succession de vues en coupe d'une partie du corps. Le programme en déduit alors la structure de l'organe, pour en faire un modèle 3D virtuel, qui pourra ensuite être imprimé en quelques heures.

Le procédé n'est cependant pas nouveau, et quelques maquettes de coeurs ont déjà été imprimées en 3D auparavant. Mais jusqu'ici, l'analyse des images pour délimiter précisément l'organe était réalisée manuellement par les médecins. Un travail de fourmi qui nécessitait près de 200 clichés et prenait une journée entière. Grâce au logiciel du MIT, l'analyse et la modélisation virtuelle sont réalisables en une heure environ, sur la base d'une dizaine de clichés seulement.

Grâce à la version 3D du coeur, les chirurgiens peuvent visualiser sa structure avant l'opération

Outre la rapidité de la fabrication, la maquette obtenue pourra aider les chirurgiens à mieux préparer leurs interventions. L'imagerie ne révélant pas toujours avec précision la structure cardiaque, la reproduction au millimètre près du coeur de leurs patients leur permettra de visualiser directement les particularités de l'organe avant la chirurgie, limitant les opérations exploratoires sur des enfants.

Pour l'heure, seuls dix jeunes patients ont bénéficié du traitement, mais pour Sitaram Emani, chirurgien cardiaque à l'hôpital de Boston, les avantages sont réels. L'accès à un modèle 3D du coeur avant l'opération permet non seulement de réduire le temps passé à découvrir l'organe lors de l'intervention mais aussi de limiter d'éventuelles imperfections lors de la chirurgie.

De plus, les modèles 3D ont "immensément simplifié les discussions avec les familles, pour qui l'anatomie est parfois floue", et leur ont permis de "mieux visualiser" et "comprendre leur situation", souligne le chirurgien.

Par ailleurs, d'après lui, en se basant sur la maquette en trois dimensions du coeur du patient, des prothèses sur mesure pourront, à terme, être réalisées.

En médecine, l'impression 3D a le vent en poupe et ne se limite pas qu'à la cardiologie : elle a permis de fabriquer des prothèses de visage, de main, ou même de trachée !