UVic 3-D printer makes affordable prosthetics

Un homme sourit en tenant un modèle en 3D d’une prothèse de la main en plastique. Derrière lui se trouvent des étagères et de l’équipement de laboratoire.

Prothèses abordabes grâce à une imprimante 3D de la University of Victoria

8 avril 2015

Par Jeff Bell, à partir du dossier de Katherine Dedyna

Nikolai Dechev utilise la remarquable capacité de l’imprimante 3D pour concevoir des prothèses de la main à bas prix destinées aux personnes amputées du Guatemala. Alors que ce type de prothèse de base coûte 12 000 dollars au Canada, et les modèles perfectionnés jusqu’à 70 000 dollars, M. Dechev est à la tête d’un projet qui a permis de créer des mains pour seulement 200 dollars chacune en utilisant une imprimante 3D et une bobine de plastique rigide. « L’écart de prix retient inévitablement l’attention, affirme ce professeur agrégé en génie mécanique de la University of Victoria. C’est une révélation, et pourtant, cela est bien réel. »

L’absence de moule explique cette économie de coûts. « L’impression 3D ne requiert aucune infrastructure additionnelle, explique le chercheur. L’imprimante est le seul équipement requis. Et de nos jours, certains modèles coûtent aussi peu que 2 400 dollars, ce qui est très abordable. »

Certes, la prothèse de la main à 200 dollars est moins durable que les modèles standards « très résistants » et polyvalents. Cependant, alors que ceux-ci ne peuvent prendre une balle ou certains objets qu’en les pinçant ou en les attrapant comme avec des pinces à salade, avec ce nouveau modèle, il est désormais possible de les entourer pour les saisir. Concevoir une main qui peut convenir à l’impression 3D a constitué une grande partie du travail de recherche. La prothèse ne sort pas de l’imprimante en une main entière, précise le chercheur.

« L’imprimante fabrique plusieurs morceaux qui sont ensuite assemblés pour former une main, ce qui prend entre trois à quatre heures de travail manuel. Nous envisageons la création de trois formats standards : petit, moyen et grand. » Grâce à un système de fixation par câble, semblable à celui d’un vélo, qui permet à l’appareil de s’ouvrir et de se fermer, la main est entièrement mécanique. Pour accomplir des tâches simples, comme tenir un couteau et une fourchette ou mettre du dentifrice sur une brosse à dents, la main à 200 dollars fait parfaitement l’affaire. M. Dechev explique que l’imprimante utilise une bobine de plastique rigide qui, une fois fondu, est pressé comme du dentifrice pour se solidifier dans la forme voulue en moins d’une minute.

Grands Défis Canada, un organisme financé par le gouvernement fédéral qui soutient les projets novateurs dans le domaine de la santé, a alloué une enveloppe de 112 000 dollars à la University of Victoria pour mener ces travaux de recherche. « Ce projet a été conçu spécialement pour les pays en développement », précise M. Dechev, ajoutant que celui-ci s’est associé au Range of Motion Project qui travaille auprès des personnes amputées dans de nombreux pays.

Au cours des dernières décennies, le Guatemala a été en proie à de grandes violences sociales, ce qui fait en sorte que beaucoup de ses habitants ont besoin d’une prothèse, affirme M. Dechev. « Au Canada, neuf personnes amputées sur dix le sont de naissance. Là-bas, près de huit sur dix ont subi un traumatisme. » Et, selon le chercheur, la plupart d’entre elles n’ont pas les moyens de se procurer une prothèse.

« Elles doivent apprendre à se débrouiller autrement. Elles se trouvent dans une situation précaire, car dans un pays comme le Guatemala, les sans-emploi sont tout au bas de l’échelle sociale. J’espère être en mesure de leur donner une motricité suffisante pour qu’elles puissent en faire un usage utile. »

En février, le chercheur se rendra au Guatemala pour réaliser les premiers essais sur des personnes qui ont déjà fait l’expérience d’une prothèse de la main. Il poursuivra en outre ses travaux sur une partie essentielle du produit final : l’emboîture destinée à recevoir le moignon. En effet, il faut ajuster la main à son utilisateur. « Il importe que la main soit liée au moignon, ce raccordement entre la machine et l’humain », précise M. Dechev, soulignant que des emboîtures personnalisées devraient être fabriquées d’ici l’été.

En 2008, M. Dechev a reçu du financement du Fonds des leaders John-R.-Evans (anciennement le Fonds des leaders) de la Fondation canadienne pour l’innovation pour équiper le Microsystems and Sensors Laboratory.

Cet article a été publié à l’origine dans The Times Colonist, le 27 décembre 2015.