l'impression 3D peut elle permettre de simuler le traitement chirurgical et interventionnel des cardiopathies

Ability of Three-dimensional printing to simulate surgical and transcatheter interventions in heart diseases

• Auteur / Autrice : Vlad Ciobotaru
• Direction : Emmanuel Le bret
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physiologie et physiopathologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/01/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hypertension Pulmonaire : Physiopathologie et Innovation Thérapeutique
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)

Mots clés

Mots clés libres

Catheterisme

Cardiopathie congenitale

Coeur

Simulation

Impression 3D

Auricule gauche

Catheterization

Simulation

3d printing

Congenital heart disease

Left atrial appendage

Heart

Résumé

L'impression 3D offre de multiples nouvelles possibilites dans le domaine medical. Elle peut etre utilisee pour ameliorer la comprehension anatomique a visee d enseignement ou pour apprehender des cas cliniques complexes, pour simuler et preparer des interventions ou eventuellement pour obtenir un dispositif medical implantable personnalise. L' impression 3D des structures biologiques est plus accessible pour les tissus solides et plus complexe pour les tissus mous comme le coeur. Le traitement chirurgical et interventionnel des cardiopathies a considerablement evolue au cours des dernieres annees. De multiples nouvelles interventions sont possibles grace au developpement de nouveaux dispositifs medicaux implantables comme les valves cardiaques implantables par voie percutanee. Ces interventions realisees par catheterisme necessitent un guidage precis qui reposent actuellement sur une visualisation en 2D sur un ecran d' images 2D ou 3D. L'objectif de ce projet de these est de developper, d evaluer et de valider une technique d'impression 3D adaptee aux particularitees du tissu cardiaque pour simuler de facon fiable et reproductible le traitement des cardiopathies. La 1ere etape du travail consistera a developper un materiau specifique d impression 3D rerpoduisant les caracteristiques physiques du tissu cardiaque, en particulier sa distensibilite, son echogenicite et sa radiotransparence. La deuxieme etape consistera a creer un banc de simulation perfuse incluant le modele cardique imprime en 3D pour simuler les procedures therapeutiques dans les conditions les plus proches du reel. La 3eme etape consistera a verifier que l impression 3d peut apporter un benefice clinique dans certains cardiopathies complexes.

3D printing offers many new possibilities in the medical field. It can be used to improve anatomical understanding for teaching purposes or to understand complex clinical cases, to simulate and prepare interventions or eventually to obtain a customized implantable medical device. 3D printing of biological structures is more accessible for solid tissue and more complex for soft tissue such as the heart. Surgical and interventional treatment of heart disease has evolved considerably in recent years. Many new interventions are possible thanks to the development of new implantable medical devices such as percutaneous implantable heart valves. These catheter-based interventions require precise guidance, which currently relies on 2D visualization on a screen of 2D or 3D images. The objective of this research project is to develop, evaluate and validate a 3D printing technique adapted to the particularities of the cardiac tissue to guide the treatment of heart diseases. The first stage of the work will consist of developing a specific 3D printing material that reproduces the physical characteristics of cardiac tissue, in particular its distensibility, echogenicity and radiotransparency. The second step will consist of creating a perfusion simulation bench including the 3D printed cardiac model to simulate the therapeutic procedures under conditions as close as possible to reality. The third step will consist of verifying that 3D printing can provide a clinical benefit in certain complex heart diseases.