L'impression 3D : un grand espoir pour les patients atteints d'ostéome

Le professeur Liu Zhongjun pose la vertèbre artificielle dans la colonne vertébrale du patient. (PHOTOS FOURNIES PAR LIU ZHONGJUN)

Opération de remplacement

Au mois de mai cette année, le Troisième hôpital de l'Université de Beijing a reçu un patient particulier. Il s'appelle Yuan, il souffre d'un chordome, une tumeur maligne rare. Après une série d'examens, on découvre que cinq vertèbres de cet homme sont lésionnelles, respectivement les 10e, 11e et 12e vertèbres dorsales, ainsi que les 1re et 3e vertèbres lombaires.

Face à cette situation, on n'a pas d'autre solution, excepté l'excision complète de la tumeur. « L'excision de cinq vertèbres signifie déjà une opération extrêmement difficile, d'autant plus que nous devons sauvegarder les fonctions des tissus importants, tels que la moelle épinière, les nerfs et les vaisseaux sanguins à l'intérieur du canal vertébral, tout en réfléchissant sur la question ''comment soutenir le corps après l'excision ?'' », explique Liu Zhongjun.

« Cinq vertèbres mesurent à peu près 19 cm, une longueur impossible à atteindre pour le cylindre réticulaire en titane. En plus, la courbe en S de la colonne vertébrale est difficile à former par ce dernier », ajoute-t-il. « Avant la technologie d'impression 3D, l'opération était irréalisable pour ce cas, mais on a désormais une option supplémentaire : fabriquer un segment de la colonne vertébrale artificiel conformément à la structure anatomique du patient. »

Le 12 juin, à 8h du matin, M. Yuan a été emmené en salle d'opération. L'opération ayant duré plus de 6 heures fut une réussite. En raison de signes vitaux stables et de la faible quantité de saignements, il est directement retourné dans une chambre après l'opération, pas dans une unité de soins intensifs (USI). Deux semaines plus tard, il a pu se mettre debout, même marcher avec une assistance. Le 20 août, il est sorti de l'hôpital en marchant de manière indépendante.

M. Yuan est le premier patient recevant une vertèbre fabriquée par imprimante 3D suite à la certification de la CFDA. Mais en fait, ce n'est pas la première fois que Liu Zhongjun et son équipe occupent la place de leader mondial en matière d'application de technologies d'impression 3D dans le domaine de l'orthopédie. Le 31 juillet 2014, ils ont réalisé la première implantation de l'axis fabriqué par imprimante 3D au monde, après avoir préalablement excisé avec succès la tumeur maligne du patient âgé de 12 ans. Pour le moment, on compte cinq autres patients ayant reçu une implantation d'axis artificiel et tous jouissent d'un rétablissement favorable.

Perspective étendue

Se rappelant les premiers jours de recherche, Liu Zhongjun nous raconte un épisode intéressant. Du fait qu'il y ait un grand nombre de noms propres sur la forme en elle-même de la vertèbre, les techniciens qui s'occupaient de l'impression 3D ne comprenaient pas la description de Liu Zhongjun, malgré de nombreuses tentatives d'explications. Ayant un éclair de génie, il décida de pétrir une vertèbre en pâte à modeler, conformément à laquelle les techniciens fabriqueraient un échantillon similaire. Après d'innombrables modifications, une vertèbre artificielle standardisée a finalement vu le jour.

Aujourd'hui, l'équipe de recherche n'a plus besoin de l'aide des techniciens. Li Zihe, l'un des disciplines de Liu Zhongjun, a maîtrisé l'intégralité des opérations : entrer les données des vertèbres dans l'ordinateur et générer un modèle à copier.

« Le progrès de la médecine dépend davantage du développement et de l'association de diverses sciences. Maîtriser uniquement des connaissances médicales est largement insuffisant pour un médecin. Pour avoir de l'avance dans le domaine de l'innovation scientifique et technologique, la Chine doit rassembler des talents interdisciplinaires », indique Liu Zhongjun.

Après des recherches et des observations cliniques de plusieurs années et au travers de collaborations interdisciplinaires et transversales, la Chine a réussi à accomplir une percée en matière d'implant fabriqué par impression 3D. Jusqu'à présent, la CFDA a autorisé l'enregistrement de deux produits, tous deux développés par l'équipe du service orthopédique du Troisième hôpital de l'Université de Beijing. L'articulation coxo-fémorale artificielle homologuée en septembre 2015, la première dans le monde, a déjà bénéficié à plus de 1 000 malades depuis sa mise en application il y a un an.

D'après Liu Zhongjun, l'impression 3D a de bonnes perspectives d'avenir dans de nombreux domaines en dehors de la chirurgie spinale, comme par exemple dans la réparation d'une fracture de l'orbite, de l'os crânien ou encore dans la chirurgie esthétique. En outre, son exploration du potentiel de fabrication d'organes et de tissus en biomatériau par l'imprimante 3D nous laisse pleins de nouveaux espoirs.