Artec Eva permet de créer des prothèses faciales innovantes pour les enfants grands brûlés

La collaboration de Romans Ferrari avec des entreprises 3D majeures a permis de définir un workflow numérique révolutionnaire pour la création de masques compressifs sur mesure.

Brûlures pédiatriques : le défi

Imaginer le sort des enfants souffrant de brûlures ne peut que susciter une profonde compassion dans le cœur de chacun, ne serait-ce qu’en raison de l’ampleur de la douleur infligée, tant physiquement qu’émotionnellement. La convalescence après de telles blessures est très longue et très éprouvante pour toute la famille. La résilience et les progrès constants sont des ingrédients essentiels pour nourrir l’espoir, qui est vital pour les patients alors qu’ils reconstruisent leur vie. Savoir que l’innovation en matière de soins de santé peut apporter cet espoir tant attendu est pour le moins un véritable soulagement.

Quel que soit le type de brûlure subie par un enfant, elles sont toutes source de stress, de peur et de traumatisme. Pour aider ces enfants, il faut donc de la patience, des soins personnalisés et des technologies de pointe. L’une de ces technologies, le scan 3D, a révolutionné toute une série de domaines, notamment les prothèses et orthèses imprimées en 3D, la chirurgie maxillo-faciale numérique et bien d’autres encore.

Un partenariat récent entre des professionnels italiens et français visant à promouvoir l’utilisation de la fabrication additive dans les soins de santé en est une brillante illustration. Cette initiative pilote, menée conjointement par le partenaire d’Artec 3DZ et Romans Ferrari, une clinique de rééducation pédiatrique située à Lyon, a permis d’établir une toute nouvelle norme en matière de soins aux grands brûlés et de reconstruction.

Une équipe de choc à la hauteur de la mission

Les deux sociétés sont des pionnières dans leur domaine : partenaire de longue date d’Artec 3D, 3DZ fournit des solutions 3D haut de gamme à travers son réseau international de succursales. Le centre Romans Ferrari de Lyon est un établissement doté d’équipes ultra qualifiées de médecins, d’infirmières et de personnel de rééducation qui effectuent un travail remarquable dans le domaine du traitement des plaies et des cicatrices et de la chirurgie reconstructive. Actuellement, les spécialistes de Romans Ferrari traitent 25 % des enfants français atteints de brûlures graves. Tout en apportant une aide immédiate qui facilite la guérison, les professionnels de Romans Ferrari minimisent les cicatrices à long terme et offrent un soutien psychologique afin que leurs jeunes patients puissent retourner à leur vie quotidienne sans trop de contraintes.

Basée à Miribel, près de Lyon, la clinique utilise des appareils de maturation dermique progressive, qui permettent une régénération plus rapide des tissus par compression. Dans le cadre de cette collaboration, Jean-François Veauville, membre du conseil d’administration de Romans Ferrari et ancien ingénieur aéronautique à Toulouse, a commandé une étude à l’École Centrale de Lyon pour comprendre si l’impression 3D pouvait être utilisée pour produire des masques directement à partir de scans 3D. Après 6 mois de recherche, il s’est avéré que l’impression 3D était la meilleure solution, et les chercheurs de l’École Centrale ont recommandé au centre de rééducation de contacter la filiale française de 3DZ pour obtenir des conseils sur les spécificités de l’utilisation des technologies 3D dans le cadre de leur application.

Le centre de rééducation accueille des enfants et des adolescents de toute la France

Le centre de rééducation avait déjà eu une collaboration fructueuse avec les partenaires d’Artec 3D. Il avait acquis son Artec Eva auprès de CADVision, de sorte que pour ce projet, la clinique disposait du scanner 3D idéal, prêt à l’emploi. Il ne restait plus qu’à trouver le moyen d’imprimer en 3D. Pour ce faire, les spécialistes médicaux se sont tournés vers Formlabs, leader mondial de l’impression 3D. Le plan était le suivant : obtenir un scan facial d’un patient, utiliser l’imprimante de frittage sélectif par laser (SLS) Fuse 1 de Formlabs et s’en servir comme positif pour thermoformer le dispositif de compression final. En bref, le processus se résumait à scanner un patient pour disposer d’un fichier 3D, à traiter ce fichier pour pouvoir l’importer de manière transparente dans un logiciel de CAO, à l’envoyer à l’imprimante et à obtenir le résultat en quelques heures seulement.

Une révolution médicale en marche : la 3D au service des prothèses

L’équipe médicale de Romans Ferrari, qui soigne les enfants depuis de nombreuses années, s’est engagée à trouver une alternative moins douloureuse aux méthodes traditionnelles. Son principal objectif était de créer des masques spéciaux capables de soigner les brûlures du visage et d’autres parties du corps. Naturellement, il s’agissait d’un projet nécessitant une grande délicatesse, notamment au moment de reproduire les contours des visages brûlés. Une réplique numérique d’une extrême précision devait être créée avant de mouler une prothèse faciale. C’est là que l’Artec Eva est entré en scène.

Un orthoprothésiste scanne en 3D le visage d’un patient avec Artec Eva.

Les prothésistes et de nombreux autres professionnels de santé ont souvent choisi Eva au fil des ans pour rationaliser leurs workflows, et ce pour une bonne raison. Ce scanner 3D polyvalent et léger a maintes fois démontré sa capacité à reconstruire avec précision des surfaces de toutes sortes, y compris celles du corps humain dans son ensemble et de différentes parties du corps. L’Artec Eva est un appareil de scan 3D incontournable dans le secteur de la santé grâce à sa précision constante et à sa courbe d’apprentissage très douce : sa facilité d’utilisation ravit et inspire aussi bien les néophytes que les spécialistes médicaux chevronnés. Reposant sur une technologie à lumière structurée extrêmement sûre, le scanner est entièrement sans contact, rapide et précis, ce qui répondait à tous les critères du projet.

L’ensemble du processus de création de masques faciaux pour les patients brûlés reposait auparavant sur une technique traditionnelle de moulage en plâtre, qui consistait à appliquer des bandes de plâtre directement sur la peau et à les utiliser pour modeler le visage. Il va sans dire que cette méthode était incroyablement douloureuse, en particulier pour la peau sensible des enfants. Cette procédure pénible, inconfortable et effrayante, mettant à rude épreuve une peau déjà fragile, provoquait chez l’enfant un autre traumatisme.

Le médecin du centre marque les points ciblés pour Laura Weibel, une patiente de Romans Ferrari.

Le projet mené par 3DZ et Romans Ferrari a permis de remanier complètement la manière de procéder en la rendant adaptée aux enfants, généralement moins invasive et beaucoup plus efficace. Pour l’essentiel, les entreprises ont remplacé le plâtre par un scan 3D du visage du patient. Grâce à Artec Eva, elles ont pu obtenir un jumeau numérique parfait du visage, respectant les moindres détails, sans entrer en contact avec la peau.

Une prothèse a ensuite été créée à partir du scan, ce qui rend le processus à la fois sans contact et plus précis. Le scan 3D du visage réalisé avec Artec Eva a été traité dans Artec Studio et transféré dans le logiciel Geomagic Freeform afin de créer le gabarit parfait pour le masque. La Formlabs Fuse 1 a ensuite imprimé le masque définitif. Le produit fini est une réplique fidèle et personnalisée du relief facial du patient, équipée de coussinets en silicone placés sur la face interne de la prothèse pour « masser » la zone brûlée et permettre une cicatrisation plus rapide de la peau.

Travail sur les données 3D avant la création d’un modèle imprimable en 3D.

« La technologie 3D est une phase essentielle de notre nouveau workflow et elle nous a permis de produire plus d’une centaine de masques en un an. Nous n’aurions pas pu en faire autant avec des méthodes traditionnelles », a déclaré Christophe Debat, directeur général du Centre Romans Ferrari.

Encore plus de possibilités : de nouveaux horizons pour la nouvelle méthode

Peu après sa mise en œuvre, la nouvelle méthode a commencé à faire parler d’elle lors de conférences et d’expositions technologiques, en particulier lors de l’édition 2023 de Global Industrie Lyon. Inspirées par les résultats révolutionnaires obtenus par l'équipe de Romans Ferrari, Artec 3D et 3DZ ont proposé au centre de tester le scanner 3D nouvelle génération d’Artec, l’Artec Leo, qui, comme son prédécesseur, rencontre un grand succès dans le domaine médical. L’idée de cette expérimentation était de vérifier si Leo pouvait améliorer le workflow et permettre une création encore plus rapide et rentable de masques imprimés en 3D pour les patients souffrant de brûlures.

Les moules en silicone imprimés en 3D servent de positif pour le thermoformage du masque définitif en plastique transparent.

Les spécialistes de Romans Ferrari ont pu tester le scanner sans fil révolutionnaire d’Artec dans diverses conditions, et les résultats ont été plus qu’enthousiasmants. Même si l’équipe commençait à peine à explorer le potentiel de ce scanner 3D piloté par l’IA, elle l’a trouvé rapide, intuitif et extrêmement pratique ; grâce à l’absence de câbles, à la construction en temps réel de la réplique 3D sur l’écran HD et aux capacités de traitement uniques de Leo, elle a pu se concentrer entièrement sur ses patients. « Lorsque nous scannons des enfants avec Eva, nous prenons le premier scan et le fusionnons avec les autres. Avec Leo, nous nous arrêtons si la personne a bougé, ce qui n’est pas grave car Leo fusionne automatiquement les images et nous permet de poursuivre et de terminer le scan. C’est une fonction très utile », a déclaré l’un des médecins spécialistes concernés.

Artec Leo

Un nouvel avantage a été constaté lorsque les lumières LED clignotantes de Leo ont été éteintes. « Lorsque nous éteignons le flash d’Eva, il n’y a plus aucune lumière [provenant du scanner], a expliqué un expert de Romans Ferrari. Leo présente un avantage énorme, nous l’avons constaté ce matin même en scannant une petite fille. Même une fois le flash éteint, il restait des lumières, et elle s’est concentrée sur ces lumières et a suivi l’objectif [avec ses yeux]. C’est pour cette raison que nous trouvons Leo particulièrement intéressant, surtout pour scanner des enfants. »

Une guérison au-delà du rétablissement physique

Il ne fait aucun doute que les brûlures ont un impact profond et durable sur la santé mentale et le bien-être physique d’une personne. Il va sans dire que si c’est un enfant qui a souffert d’une grave brûlure, l’expérience douloureuse s’intensifie considérablement. Dans ce cas, les traitements les plus avancés disponibles pourraient non seulement réduire la douleur et accélérer la guérison, mais aussi permettre aux enfants de reprendre une vie normale en retrouvant leur énergie émotionnelle.

Les nouveaux dispositifs de compression facilitent la cicatrisation, évitent les complications et rendent la peau plus souple.

« En tant que professionnels de santé, nous devons nous réinventer chaque jour pour le bien des patients. Le scanner 3D est une véritable révolution médicale, car au-delà de sa participation à la guérison physique, il contribue à améliorer la qualité de vie et à donner à chaque enfant la force et la confiance dont il a besoin pour se rétablir », a déclaré Joël Lhermenault, directeur du Centre Romans Ferrari.

Les scanners 3D d’Artec ne sont pas nouveaux dans le domaine des soins pédiatriques de pointe : qu’il s’agisse de concevoir des implants d’oreille pour de jeunes patients atteints de microtie, de créer des casques pour des enfants souffrant de troubles neurologiques, de personnaliser des prothèses imprimées en 3D ou de mettre au point les masques respiratoires les plus sophistiqués, ils offrent toujours plus de précision, de rapidité et de confort.

Quel est le point commun entre tous ces projets ? L’idée que la technologie 3D apporte l’aide, le changement et l’espoir dont chaque enfant a besoin.