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Des attèles de trachée en 3D

L’impression 3D d’attèles implantables dans la trachée a permis, ces trois dernières années, de sauver trois jeunes enfants atteints d'une faiblesse grave des voies respiratoires. Les médecins à l'origine de ce traitement expérimental ont publié leurs résultats ce 28 avril 2015 dans la revue Science Translational Medicine.

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Des attèles de trachée en 3D
Une section de prothèse de trachée fraîchement imprimée (source : UMHealthSystem)

Les trois nourrissons soignés par les spécialistes souffraient tous d'une forme sévère de trachéomalacie. Il s'agit d'un ramollissement des anneaux de cartilage qui forment la trachée, déformation qui empêche périodiquement l’enfant de respirer et peut conduire à des arrêts cardio-pulmonaires mortels.

La trachéomalacie toucherait, à des degrés divers, un nouveau-né sur 2.000 dans le monde.

Il n'existait jusqu'alors aucune thérapie pour guérir les formes sévères de trachéomalacie. Les traitements conventionnels de cette pathologie sont la trachéostomie (une ouverture au niveau de la gorge pour insérer un tube dans la trachée), des hospitalisations prolongées ou le recours à une ventilation mécanique.

(source : Hôpital des enfants de l'Université du Michigan)

Affaissement de la trachée dans les cas de trachéomalacie (source : unité des voies aériennes du centre hospitalier universitaire vaudois - CHUV)

"Ces cas représentent une percée", explique le Dr Glenn Green, professeur de pédiatrie à l'Hôpital des enfants de l'Université du Michigan, qui a participé au développement de cette thérapie. "Nous avons pu pour la première fois utiliser l'impression en 3D pour concevoir et fabriquer sur mesure une attelle qui a été cousue autour de la trachée défaillante et permis de restaurer la respiration normale des patients".

Les attelles ont été créées à partir des images très détaillées des trachées et bronches des trois enfants, acquises par scanner. Les chercheurs les ont ensuite imprimées en trois dimensions, dans un matériau bio-dégradable.

Souple et extensible, cette attèle permet à la trachée et aux bronches de continuer à se développer et de produire suffisamment de tissus et cartilage pour faire disparaître la faiblesse de la paroi. Elle peut se dissoudre progressivement et ainsi être éliminée par l'organisme.

Aujourd'hui le premier des trois patients, âgé de 3 mois au moment de la procédure en 2012 et qui a maintenant 3 ans, "est actif, va à l'école maternelle et a un bel avenir", se félicite le Dr Green. La procédure a été répétée avec succès sur deux autres petits garçons, qui avaient respectivement 5 mois et 16 mois au moment de l'intervention. Aucun des trois patients traités n'a eu de complications ni le besoin d'un ventilateur mécanique ou de sédatifs. Ces chercheurs ont aussi constaté une amélioration du fonctionnement de leurs organes.

Les images par tomographie et scanners IRM montrent que les attelles se sont bien ouvertes comme prévu pour permettre le développement des trachées des trois malades, dont le diamètre doit doubler.

Les chercheurs indiquent qu'ils envisagent de mener un essai clinique avec plusieurs dizaines d'enfants souffrant de cas moins sévères de trachéomalacie.

Source : Mitigation of tracheobronchomalacia with 3D-printed personalized medical devices in pediatric patients. R.J. Morrison et coll. Sci. Transl. Med. 29 avril 2015 doi:10.1126/scitranslmed.3010825

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