En Italie, la reconstruction d'une cheville entière avec une prothèse 3D

L'impression 3D répond aux besoins croissants de poses de prothèses de cheville, jusqu'alors réservées aux patients présentant une usure de l'articulation. Pour la première fois une équipe italienne a appliqué cette technique à un patient présentant un traumatisme majeur.

L'impression 3D booste la pose de prothèses de cheville

Le vieillissement de la population et la multiplication de pratiques sportives responsables d’une usure articulaire précoce augmentent le recours à la pose de prothèse totale de cheville.Le développement d’implants fiables permet de conserver la mobilité de l’articulation là où la seule alternative était le blocage de l’articulation par arthrodèse. En 2016, une patiente  opérée en ambulatoire à l’hôpital Raymond-Poincaré a ainsi pu regagner son domicile le jour même, autorisée à marcher avec un plein appui.

Les avancées dans le domaine des imprimantes 3D participent à cet essor. Dès 2015 Une équipe suisse posait deux prothèses de cheville en s’aidant de cette technologie. La méthode consiste à réaliser à l’avance, sur la base de scanners de l’articulation du patient, une reproduction tridimensionnelle des os afin de simuler l’emplacement idéal de la prothèse et des coupes osseuses. Des guides de positionnement et de coupes sont ensuite imprimés en 3D puis utilisés pendant la chirurgie. Ces pièces sont uniques et précises au millimètre. 

Le cas très particulier des traumatismes 

La pose d'une prothèse de cheville sur un patient traumatisé est un cas à part. Les fractures sont principalement causées par les accidents de la route et chutes de hauteur (accidents du travail). Les victime, souvent jeunes, perdaient jusqu’à présent la mobilité du pied et souffraient d’un boitement sévère. En effet, les composants prothétiques classiques sont conçus pour des articulations anatomiquement régulières, avec des dommages d’origine arthrosique limités au cartilage. En modifiant considérablement la forme de l'articulation, un traumatisme grave ne rendait qu’exceptionnellement possible la pose de prothèse. 

En Italie, des chirurgiens orthopédistes en collaboration avec des ingénieurs biomédicaux¹ ont construit un implant sur mesure en impression 3D pour le poser sur un patient traumatisé considéré comme inopérable en raison de la grave altération anatomique de sa cheville. À partir d’un scanner de la cheville effectué en position debout, une reconstruction 3D minutieuse a permis d'obtenir un modèle tridimensionnel de la jambe et du pied du patient.

Les chirurgiens et ingénieurs biomédicaux ont ensuite simulé la chirurgie par ordinateur, travaillant sur la forme et la taille de chaque composant prothétique. La prothèse a été imprimée dans un alliage Chrome-Cobalt-Molybdène-Cobalt avec la technologie EBM (Electron Beam Melting) : un faisceau d’électron fusionne les particules de métal et crée couche par couche la pièce souhaitée.

Simulation de la prothèse (à gauche) et prothèse en alliage (à droite)
Crédits: Istituto Ortopedico Rizzoli

L'intervention chirurgicale a été rendue moins invasive par l'utilisation de guides chirurgicaux personnalisés, eux-aussi construits par impression 3D. Ceci a permis de ne retirer strictement que les parties anatomiques lésées, donc d’économiser le tissu osseux.

Pour le Professeur Faldini, «L'intervention chirurgicale représente une innovation absolue au niveau mondial car c'est la première fois qu'un implant prothétique de cheville - avec préservation de l'isométrie ligamentaire - est réalisé en impression 3D et implanté avec des guides de coupe personnalisés. Ceci permet de gagner du temps chirurgical et de préserver le tissu osseux chez un patient souffrant de destruction articulaire post-traumatique.»


 

^{1- Institut orthopédique Rizzoli et Université de Bologne}