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Santé

Bientôt, des cœurs malades imprimés en 3D

Imprimer un cœur malade en 3D pour en obtenir une réplique, tant sur le plan anatomique que fonctionnel, c’est l’objectif des travaux en cours d'une équipe du MIT (Etats-Unis) qui, à terme permettront une prise en charge cardiologique plus personnalisée.

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La région cardiaque d'un patient reconstituée à partir de scanners thoraciques.

La région cardiaque d'un patient reconstituée à partir de scanners thoraciques.

Luca Rosalia et all.

Certes, votre cœur est unique. Mais sa réplique en 3D pourrait bientôt être obtenue très facilement. Comment ? Grâce aux astucieux travaux de bio-ingénierie d’une équipe d’ingénieurs du prestigieux Massachussets Institute of Technology (MIT, Boston, Massachussets). Tout récemment publiée dans la revue Science Robotics, leur étude décrit avec précision la méthode originale mise au point par l’équipe.

Imagerie médicale, puis modèle informatique et enfin impression 3D

L'enjeu a été de produire des répliques fidèles de cœurs des patients, une quinzaine, tous atteints d’un rétrécissement de l’aorte, appelé sténose aortique, en lien avec des anomalies du fonctionnement de leurs valves. Ces duplicatas doivent servir à étudier les coeurs malades au plus près, pour bien sûr trouver la solution la plus adaptée afin de remédier aux dysfonctionnements. La prouesse consiste ici à reproduire non pas uniquement la taille et la forme de l'organe, mais aussi ses caractéristiques individuelles influençant ses capacités de pompage.

Comme souvent dans les travaux de bio-ingénierie, tout commence avec des images obtenues par imagerie médicale (scanner, échocardiographie, explorations intraventriculaires), converties dans un second temps en un modèle informatique tridimensionnel. Ensuite, c’est le passage par l’étape d’impression 3D, ici à l’aide d’une encre à base de polymère qui, une fois imprimée et séchée, peut se comprimer et s’étirer.

Une réplique à imprimer, c'est l'objectif, dans la journée

Le dispositif coeur-aorte imprimé en 3D est ensuite associé à des manchons semblables à des brassards de tension artérielle fabriqués par l'équipe. Ces espèces de manches à air se connectent alors à un système pneumatique réglable, ce qui permet aux chercheurs de faire se contracter le dispositif tout en tenant compte des limites individuelles pour trouver une solution médicamenteuse ou chirurgicale totalement personnalisée afin d'améliorer la fonction de pompage.

L’un des auteurs de l’équipe, Christopher Nguyen, estime même qu'il serait possible, à terme, d'imprimer le dispositif très rapidement, dans la journée même de la réalisation des examens médicaux. Nul doute qu’avec le soutien de la National Science Foundation, des National Institutes of Health et du National Heart Lung Blood Institute, ce but soit un jour atteint. A suivre.

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