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Plateforme médicale de modélisation, de planification et d’impression 3D (I3DM)

Le CHU de Besançon s’est doté début 2020 d’un outil innovant : une plateforme médicale de modélisation, de planification et d’impression 3D. Petite révolution pour les chirurgiens, l’établissement est l’un des premiers hôpitaux français à avoir mis en place ce type de structuration. Cette plateforme pluridisciplinaire répond à un double objectif : anticiper et préparer les interventions chirurgicales pour optimiser la prise en charge des patients. C'est également une plateforme d'appui à la recherche, labellisée depuis 2024 par l'université de Bourgogne Franche-Comté. 

La plateforme I3DM permet de réaliser :

  • des modèles anatomiques virtuels à partir d’images radiologiques segmentées ;
  • des planifications opératoires virtuelles issues des modèles anatomiques précédemment obtenus ;
  • de concevoir des dispositifs médicaux permettant de guider la chirurgie ou d’être implantés lors de l’intervention chirurgicale ;
  • des impressions d’objets 3D (modèles anatomiques, dispositifs médicaux de classe I et prototypes de dispositifs médicaux d’autres classes…).
  • La plateforme d’impression 3D médicale est équipée d’une salle informatique dédiée avec des logiciels professionnels spécifiques répondant à la réglementation européenne en matière d’impression 3D médicale et de 8 imprimantes de dernière génération. La plateforme I3DM fait appel à plusieurs technologies :

    • la stéréolithographie : les couches de matériaux liquides (résine) sont solidifiées grâce à un laser ;
    • le dépôt de matière fondue : un fil de matière est déposé sur la plateforme et se solidifie au contact de l’air ;
    • le scanner optique : les objets peuvent être numérisées grâce à une caméra optique spécifique ;
    • une salle à atmosphère contrôlée destinée à l’impression de dispositifs médicaux stérilisables.    
  • La qualité de la communication entre le patient et le chirurgien repose beaucoup sur les explications visuelles. Grâce à cette technologie, le chirurgien peut présenter au patient un objet anatomique réaliste ou un prototype de dispositif implantable, facilitant la compréhension et la visualisation de l’intervention qui lui est proposée. Ces outils permettent également au chirurgien d’opérer « virtuellement » le patient en amont, de visualiser les différentes étapes de l’intervention, de modifier le planning opératoire le cas échéant et d’avoir une meilleure prédictibilité et une plus grande précision du geste chirurgical. Le confort opératoire du patient est ainsi amélioré : diminution du temps de l’intervention et de l’anesthésie, moins de saignements, réduction du risque d’infection.
    Plus de 150 patients par an bénéficient de soins chirurgicaux sur mesure au CHU de Besançon grâce aux prestations d’I3DM.

  • Véritable outil universitaire de pointe, l’un des autres atouts de la plateforme est de s’ouvrir au domaine de la recherche en proposant d’accueillir des étudiants souhaitant réaliser un travail de recherche à application médicale autour de cette technologie. C’est notamment dans ce cadre que le CHU travaille en étroite collaboration avec le Laboratoire SINERGIES « Soins intégrés, Nanomédecine, IA & Ingénierie pour la Santé » dirigé par le Pr. Frédéric Auber et l'Institut supérieur d'ingénieurs de Franche-Comté (ISIFC) de l’université de Franche-Comté. Chaque jour, des étudiants ingénieurs ou en santé peuvent réaliser un stage, un master ou une thèse ou un travail de recherche en rapport avec l’impression 3D médicale. Plusieurs articles scientifiques ont été publiés en lien avec l’activité d’I3DM.

    Pour faire écho à cette structure innovante du CHU, un Diplôme Universitaire dédié à l’impression 3D en chirurgie (DU I3DC) a également été créé au sein de l’UFR Santé de Besançon accueillant chaque année des étudiants (ingénieurs ou professionnels de santé) venant de toute la France et d’Europe et souhaitant se former à l’impression 3D en chirurgie : https://formation.univ-fcomte.fr/du/modelisation-planification-et-impression-3d-en-chirurgie

    La plateforme I3DM travaille également en étroite collaboration avec les investigateurs hospitalo-universitaires et contribue ainsi à plusieurs projets de recherche. Par exemple, des reproductions en 3D de vaisseaux intracrâniens présentant un risque d’anévrisme, réalisés à partir d’images pré-opératoires, sont utilisés en neuroradiologie interventionnelle, dans le cadre d’un projet visant à évaluer l’intérêt de s’appuyer sur de tels modèles en amont de l’intervention chirurgicale.

    Enfin, I3DM est également ouverte aux partenariats avec d’autres laboratoires de recherche en santé et avec les industriels.

  • Depuis la création d’I3DM, la dimension réglementaire de l’activité d’impression 3D médicale est au cœur de la structuration de la plateforme. Depuis 2023, le CHU de Besançon est déclaré à l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) en tant que fabriquant de dispositifs médicaux de classe I.

  • Début 2024, la plateforme I3DM a obtenu la Labellisation Plateforme UBFC (Université Bourgogne Franche-Comté). Il s’agit d’une reconnaissance valorisant la qualité de la structuration d’I3DM et offrant une visibilité accrue pour des partenariats avec d’autres laboratoires de recherche en santé.
    Le CHU de Besançon est également membre du réseau national « 3D CHU » depuis sa création en 2023.
     

    Et demain… un partenariat université de Franche-Comté/CHU va permettre l’installation de la technologie PolyJet en 2024

    La technologie PolyJet est une technologie révolutionnaire d'impression 3D photopolymère par injection multi-matériaux avec une très grande précision et une polyvalence exceptionnelle. Elle offre un large éventail de fonctionnalités, notamment la création de géométries complexes, de détails précis, de combinaisons de couleurs, de transparences et de pièces flexibles, le tout dans un seul modèle. Les applications en santé, notamment pour l’enseignement ou la simulation chirurgicale, seront nombreuses !

Contacts

Coordonnateur de projet : Pr Christophe Meyer
Responsable médical : Dr Aurélien Louvrier
Ingénieur clinique : Camille Coussens

I3DM[at]chu-besancon[dot]fr
Tél. 03 81 66 71 36 

I3DM est labellisée Plateforme de recherche université Bourgogne-Franche-Comté