Un modèle de racine aortique en 3D pour s'entraîner

Avec le soutien de la firme Medtronic, des scientifiques de l'Université du Minnesota, ont réussi à imprimer en 3D la racine aortique, la section de l'aorte attachée au coeur, qui se compose de la valve aortique, et des ouvertures pour les artères coronaires. Leur modèle comprend également une partie du ventricule gauche et de l'aorte ascendante. Tout d'abord, la tomodensitométrie permet d'enregistrer les contours exacts de l'organe du patient. Puis ce modèle de racine aortique est ensuite imprimé en 3D. Les chercheurs utilisent pour cela une imprimante spécialisée dont l'encre peut imiter à la fois les composants des tissus mous de la valve, et la calcification dure sur les volets de valve. Il s'agit d'une encre à base de silicone, similaire à la pâte de rebouchage utilisée dans la construction pour réparer cloisons sèches et plâtre. Grâce des réseaux de capteurs souples imprimés en 3D intégrés à la structure, le modèle, plus vrai que nature, reproduit la sensation du tissu cardiaque réel qu'un médecin aurait avec un vrai patient. L'objectif est de permettre au médecin de comprendre la structure anatomique exacte et les propriétés mécaniques du coeur du patient avant une opération, pour réduire les risques médicaux et les complications. Et plus précisément, pour mieux se préparer à une opération appelée "remplacement transcathéter de la valve aortique" (Tavr), dans laquelle une nouvelle valve est placée à l'intérieur de la valve aortique native du patient. Moins invasive que la chirurgie à coeur ouvert pour réparer la valve endommagée, la procédure Tavr est utilisée pour la sténose aortique, une des affections cardiovasculaires les plus courantes chez les personnes âgées. "Les médecins peuvent utiliser les modèles pour déterminer la taille et l'emplacement du dispositif à valve et tester celui-ci avant la procédure proprement dite", commente Michael McAlpine, chercheur principal et professeur en génie mécanique. "Les capteurs intégrés leur donnent le retour de pression électronique, ce qui peut contribuer à guider et à optimiser la sélection et le positionnement de la valve. Les modèles peuvent également aider les patients à mieux comprendre leur propre anatomie et la procédure elle-même.""Alors que nos techniques d'impression 3D continuent de s'améliorer et que nous découvrons de nouvelles façons d'intégrer l'électronique pour imiter la fonction des organes, les modèles eux-mêmes peuvent être utilisés comme organes artificiels de remplacement", ajoute Michael McAlpine. "Un jour, peut-être que ces organes 'bioniques' pourront être aussi bons, voire meilleurs, que leurs homologues biologiques."