Si la pratique permet de s’améliorer, surtout si vous êtes un chirurgien, cette pratique en situation réelle signifie aussi un certain risque pour le patient. Pour offrir aux chirurgiens et aux étudiants une alternative à un être humain vivant pour s’entrainer, deux médecins de l’Université de Rochester Medical Center (URMC) ont développé un moyen d’utiliser l’impression 3D pour créer des organes artificiels qui ressemblent, ressentent et même saignent comme de vrais organes.
Maîtriser la chirurgie signifie une pratique constante – pas seulement pour les élèves apprennent les bases sur la façon de recoudre une blessure, mais aussi pour les chirurgiens les plus avancés pour étudier et pratiquer une opération complexe. Les robots, les modèles et autres simulateurs ont été disponibles sous une forme ou une autre pendant plus de 50 ans. Pour la plupart, ces simulateurs ont été conçus pour traiter une partie d’une opération, comme l’anesthésie, l’utilisation de chirurgiens robotisés, ou l’étude détaillée de l’anatomie d’un individu pour de la chirurgie cardiaque ou d’autres procédures compliquées, mais aucun d’eux ne peut simuler une opération chirurgicale du début à la fin.
Le projet « Simulated Inanimate Model for a Physical Learning Experience » (SIMPLE) cherche à combler cette lacune avec des organes artificiels qui peuvent être utilisés pour «construire» des patients artificiels entiers – ou presque pour pratiquer des opérations. L’invention du professeur adjoint au Département d’Urologie, Ahmed Ghazi, et du résident en neurochirurgie Jonathan Stone, SIMPLE a été développée sur une période de deux ans impliquant beaucoup d’essais et d’erreurs.
Les organes SIMPLE sont fabriqués à l’aide de scans de tomodensitométrie ou d’images à ultrasons pour produire des modèles numériques, qui guident une imprimante 3D afin de former un modèle solide de l’organe. Ceci est utilisé pour fabriquer un moule, qui est ensuite équipé de divers tubes en plastique souple et des capillaires au besoin, puis rempli d’hydrogel. Étant donné que l’hydrogel est constitué de 70 % d’eau (le même que le tissu humain), cela recrée un poids et un ressenti réalistes pour les organes une fois qu’ils se sont solidifiés.
De plus, la couleur peut être ajoutée et le mélange d’hydrogel personnalisé pour simuler un tissu particulier d’un organe, comme le foie ou un muscle, ou même des lésions comme des tumeurs, alors que l’organe peut comprendre des ventricules, des voies respiratoires et même des vaisseaux sanguins reliés à des sacs de colorant pour simuler le saignement lors d’une coupe. Du plastique dur est également utilisé pour l’impression d’os artificiels et même de crânes pour une apparence plus réaliste. Et les inventeurs, en collaboration avec le Département de génie biomédical de l’Université de Rochester, ont utilisé des organes synthétiques à travers une batterie de tests pour s’assurer qu’ils ont les mêmes propriétés mécaniques que les tissus vivants.
L’URMC affirme que ces organes peuvent être conçus sur mesure, de sorte que les chirurgiens peuvent étudier l’anatomie d’un organe à manipuler jusqu’à ce qu’ils soient complètement au courant de leur disposition, des artères, des veines, des lésions et de toutes les autres données pertinentes avant de commencer. De cette façon, les chirurgiens peuvent non seulement étudier les caractéristiques de surface, mais aussi trancher les organes artificiels pour examiner des coupes transversales ou la pratique des idées chirurgicales préliminaires.
Une autre application des organes est dans la formation des étudiants. Au lieu de simplement observer les opérations, les étudiants peuvent se voir présenter un torse complet rempli d’organes réalistes qu’ils peuvent opérer eux-mêmes de la première incision aux sutures finales. De cette façon, ils peuvent apprendre les problèmes pratiques non seulement sur le fait de travailler sur un organe particulier, mais aussi de couper la graisse et le muscle, de se trouver dans la confusion d’une cavité corporelle….. Selon Jonathan Stone, cette approche n’est pas seulement utile pour les futurs chirurgiens, mais pour les autres étudiants en médecine qui peuvent avoir besoin d’une appréciation pratique de ce que la chirurgie implique.
Le patient artificiel assemblé peut même être utilisé dans des salles d’opération équipées de chirurgiens robotisés.
Un domaine où Ahmed Ghazi et Jonathan Stone considèrent SIMPLE comme ayant d’importantes applications est d’aider les chirurgiens non seulement à perfectionner leurs compétences, mais aussi à planifier et à répéter des opérations délicates avec une précision et un réalisme qui n’étaient pas disponibles auparavant. Le chirurgien peut même modéliser des organes fait à partir de l’anatomie et de la pathologie de leur patient dans un torse réaliste, afin qu’ils puissent effectuer des séances d’entrainement détaillées pour s’assurer que tout se déroulera comme prévu et en aussi peu de temps que possible. Bien que faire ce genre de pratique est encore à venir, Ahmed Ghazi utilise déjà la technique pour de la chirurgie rénale et considère qu’elle a des applications générales.
<iframe width= »590″ height= »217″ src= »https://www.youtube.com/embed/Ah7gJ4Vgr-w » frameborder= »0″ allowfullscreen></iframe>
https://www.urmc.rochester.edu/news/story/4668/creating-the-model-human-to-practice-surgery.aspx
