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Une valve aortique imprimée en 3D pour choisir le bon traitement

Publié le vendredi 23 mars 2018 |

Des ingénieurs et physiciens de l’Université d’Ohio ont imprimé en 3D une valve aortique avec des matériaux flexibles à partir des données d’une tomodensitométrie. Ces modèles d’aorte imprimés en 3D pourraient être testés dans des simulateurs cardiaques afin de déterminer le meilleur traitement pour un patient.

 

Améliorer les opérations chirurgicales grâce à l’impression 3D est une pratique de plus en plus utilisée dans le corps médical. Les technologies 3D permettent en effet de créer des modèles chirurgicaux fidèles à l’anatomie du patient; certains imitent même la texture de l’organe par exemple ou intègrent des vaisseaux sanguins comme ceux développés par Stratasys. Les médecins peuvent alors s’entraîner avant l’opération le plus efficacement possible.

Un des modèles imprimés en 3D par Stratasys

Aux Etats-Unis, dans l’Ohio, des ingénieurs et physiciens ont eu recours aux technologies 3D afin de procéder à un remplacement de la valve aortique. Un remplacement qui est nécessaire en cas de sténose aortique c’est-à-dire de rétrécissement de l’ouverture de la valve. Le ventricule gauche ne peut alors pas pomper suffisamment de sang dans l’aorte. Les médecins doivent alors remplacer cette valve “malade” – soit par une opération à coeur ouvert assez risquée qui nécessite l’ouverture du thorax; soit ils introduisent une valve transcathéter dans la valve défectueuse et ce via un cathéter glissé dans la jambe. Quelle méthode faut-il alors privilégier?

Une valve aortique imprimée en 3D

L’impression 3D a aidé les médecins à choisir l’option la plus adaptée au patient. Ils ont d’abord obtenu une image 3D de l’aorte du patient grâce à un tomodensitomètre avant d’imprimer en 3D une réplique de celle-ci à partir d’un filament flexible. Cette valve aortique imprimée en 3D peut ensuite être adaptée à un simulateur cardiaque afin de savoir comment le patient pourrait réagir à une nouvelle valve aortique ou  une valve transcathéter.

Pour la plupart des patients, les valves transcathéter marchent parfaitement, explique le docteur Scott Lilly du centre médical Wexner de l’Université d’Ohio. Mais dans certains cas, l’anatomie du patient nécessite une attention supplémentaire. Il peut par exemple avoir des artères coronaires près de la valve. La capacité à reconstruire les zones où la valve sera positionnée est importante.”

Les modèles imprimés en 3D auraient été placés dans le simulateur cardiaque et pompés avec du faux sang entièrement transparent. Grâce à ce simulateur, l’équipe médicale a pu utiliser un laser et une caméra haute vitesse pour mesurer la vitesse du flux sanguin avec et sans la valve de remplacement. “Nous pouvons modéliser différentes positions et types de valves pour mieux comprendre les problèmes tels que les fuites, la coagulation ou l’obstruction coronarienne, explique Lakshmi Prasad Dasi, un professeur de l’Université. Nous pouvons aussi observer comment les différentes valves non seulement soulagent la sténose, mais aussi minimisent la probabilité de formation de caillots sanguins sur la valve, ce qui est l’objectif du traitement. »

Des modèles 3D sont également utilisés pour analyser la circulation sanguine et les interactions entre la valve transcathéter et le corps du patient. La modélisation 3D leur permettrait en effet de savoir s’il faut protéger les vaisseaux sanguins pendant l’opération ou si le remplacement doit finalement se faire. 

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