Peau

26 mai 2023 Par Réseau des contributeurs MDO

Par Guillaume Bailliard, Formlabs

Il s'agit d'un crâne avec un prototype d'implant crânien conçu par BTech Innovation. La partie longue et incurvée est un appareil respiratoire conçu par VIDA Medical Devices. La partie triangulaire est un prototype de dispositif d'administration de médicaments (inhalateur) conçu par Sandoz Device Development Center (anciennement Coalesce). La plus grande partie filetée est une canule arthroscopique et la plus petite partie filetée est une vis d'interférence. Les pièces ont été imprimées en BioMed Black Resin et BioMed White Resin. [Photo avec l'aimable autorisation de Formlabs]

Mais l'adoption n'a pas encore atteint un point d'inflexion, et l'innovation en science des matériaux de nouveaux matériaux sans danger pour la peau et biocompatibles déclenchera une augmentation des soins de santé personnalisés via l'impression 3D. Les fabricants de dispositifs médicaux et les installations doivent comprendre le potentiel de ces nouveaux matériaux et les intégrer dans la conception des dispositifs.

Outre l'impression de métal pour les implants, il existe deux principaux types d'impression 3D pertinents pour les applications médicales : la stéréolithographie (SLA) et le frittage sélectif par laser (SLS). SLA a dominé l'industrie de la santé pour sa capacité à produire des prototypes et des pièces d'utilisation finale de haute précision, isotropes et étanches avec des caractéristiques fines et une finition de surface lisse. De plus, des matériaux biocompatibles sont déjà disponibles pour les imprimantes 3D SLA, permettant aux concepteurs et fabricants de dispositifs médicaux de créer des dispositifs personnalisés qui améliorent les soins avec les dispositifs d'utilisation finale et chirurgicaux. Conçus pour répondre aux besoins de stérilisation et de contact avec la peau, ces matériaux sont disponibles en plusieurs couleurs, telles que le noir, le blanc, le transparent ou l'ambre, qui sont validées pour différentes utilisations, y compris le contact à long terme avec la peau ou à court terme avec les muqueuses.

Avec ses performances et la gamme de matériaux disponibles, l'impression 3D SLA a toujours été la référence pour les fabricants de dispositifs médicaux.

Maintenant, l'impression 3D SLS est en hausse. Cette méthode utilise un laser haute puissance pour fritter de petites particules de poudre de polymère dans une structure solide basée sur un modèle 3D. Cela en fait un choix populaire pour les fabricants d'autres industries en raison de son faible coût par pièce avec une productivité élevée, idéal pour le prototypage rapide et la création de pièces d'utilisation finale. De nouveaux matériaux sans danger pour la peau pour les imprimantes SLS qui permettront à l'industrie médicale de profiter des avantages de ce type d'impression 3D.

Avant d'arriver sur le marché, ces matériaux d'impression 3D sont testés pour répondre aux normes ISO d'irritation et de sensibilisation de la peau afin qu'ils puissent être utilisés dans des applications médicales sur mesure, telles que les prothèses, les appareils médicaux, les bolus, les équipements sportifs, les orthèses, les accessoires portables et plus encore. Les normes ISO représentent une évaluation biologique et clinique de la sécurité des matériaux et fournissent des instructions de préparation du matériel pour les applications de dispositifs médicaux en contact avec la peau. Il existe plusieurs normes, durées et paramètres différents pour différentes expositions cutanées, telles que les méthodes in silico ou in vitro, il est donc important que les ingénieurs, les installations et les fabricants d'appareils comprennent les utilisations de chaque matériau - et, par extension, les méthodes d'impression 3D - pour leur application.

Avec l'impression 3D SLA et SLS pour les applications médicales, les fabricants d'appareils ont plus d'options pour les pièces sur mesure pour les soins médicaux. Comprendre les propriétés de ces matériaux médicaux et les capacités de diverses applications d'impression 3D garantit que les établissements et les fabricants choisissent la bonne voie pour l'impression 3D au point de service, le prototypage et la création de pièces spécifiques au patient.

Ces composants d'appareils et vêtements imprimés en 3D ont été imprimés sur le Fuse 1+ en TPU. [Photo avec l'aimable autorisation de Formlabs]

Le développement de nouveaux matériaux de qualité médicale est essentiel pour élargir l'accès à la fabrication au point de service pour les professionnels de la santé. Le processus de fabrication des matériaux de soins de santé comprend des installations certifiées ISO 13485 et enregistrées par la FDA, ainsi que des tests de biocompatibilité ISO 10993 et ​​USP et de compatibilité de stérilisation. Même avec de nombreux matériaux SLA et SLS sur le marché, la recherche et le développement continus soutiennent l'adoption de soins de santé personnalisés.

Lorsque de nouveaux matériaux sont développés en tenant compte des applications de sécurité et de soins de santé, l'innovation et l'adoption de la fabrication additive peuvent progresser. Non seulement cela augmente les opportunités de soins de santé personnalisés, mais cela peut également ouvrir la voie à une chaîne d'approvisionnement médicale plus agile tout en améliorant la chirurgie, la formation des stagiaires et l'engagement des patients pour les années à venir.

Une variété de flux de travail et de matériaux d'impression 3D pour les applications médicales feront progresser les soins de santé, équipant les chercheurs, les chirurgiens, les radiologues, les ingénieurs d'appareils, les dentistes et les orthodontistes des outils nécessaires pour fournir aux patients des soins de santé personnalisés et de précision.

En plus de fournir des dispositifs spécifiques aux patients et de nouvelles innovations en matière de dispositifs médicaux à moindre coût, ces matériaux peuvent également contribuer à réduire les risques et à accroître l'agilité de la chaîne d'approvisionnement médicale tout en améliorant la chirurgie, la formation des stagiaires et l'engagement des patients pour les années à venir.

Par exemple, la pandémie a déclenché une réponse rare et rapide dans l'industrie alors que les établissements de santé ont innové et collaboré pour répondre et fournir des soins urgents aux patients. Les premiers utilisateurs de l'impression 3D utilisaient cette technologie pour créer des guides chirurgicaux et des modèles anatomiques spécifiques aux patients, des prothèses avancées, des dispositifs médicaux, etc. Lorsque la pénurie d'écouvillons nasaux a frappé, les imprimantes 3D existantes et un matériau sans danger pour la peau ont permis une réponse agile avec une conception d'écouvillon de test nasal COVID-19 créée en collaboration par USF Health, Northwell Health et l'hôpital général de Tampa, et imprimée sur des imprimantes 3D Formlabs. Cette action rapide a été possible grâce à la collaboration et à des matériaux préexistants pour des applications médicales prêts à l'emploi.

Cette réponse agile montre comment les responsables de la santé peuvent utiliser l'impression 3D médicale et ces matériaux pour créer des chaînes d'approvisionnement plus agiles afin d'être prêts pour la prochaine crise. Il s'agit d'une étude de cas sur la façon dont les établissements de santé mondiaux peuvent collaborer pour sauver des vies.

Pour aller de l'avant, les concepteurs et fabricants de dispositifs médicaux doivent adopter l'impression 3D et se renseigner sur les technologies et les matériaux disponibles pour les applications médicales. Au fur et à mesure que de nouveaux matériaux sans danger pour la peau sont développés, les possibilités augmentent pour fournir des soins spécifiques au patient à moindre coût.

Au-delà de l'amélioration des soins aux patients, l'innovation matérielle et l'adoption croissante de l'impression 3D dans les soins de santé permettront aux prestataires, aux établissements et aux fabricants de devenir plus agiles et de répondre aux crises et aux besoins des patients plus rapidement qu'auparavant.

Guillaume Bailliard est président de Formlabs Healthcare. [Photo avec l'aimable autorisation de Formlabs]

Les opinions exprimées dans ce billet de blog sont celles de l'auteur et ne reflètent pas nécessairement celles de Medical Design & Outsourcing ou de ses employés.