Magazine Mardi 22 octobre 2019 - 18:14

Des orthèses adaptées aux enfants handicapés grâce à l'impression 3D

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Naveed et Samiya Parvez forment un couple étonnant. Ensemble, portés par le handicap et la mort de leur fils, ils font avancer le monde médical et l’univers des orthèses. Ils transforment le bien-être des enfants handicapés grâce à une société qu’ils ont créée « Andiamo »… et à l’impression 3D. 

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Lee Provoost, CTO, Samiya Parvez, CFmO, et Naveed Parvez, CEO

En route… vers une nouvelle vie

« Les orthèses sont cruciales pour les enfants handicapés et leurs familles. Nous le savons par expérience. Notre fils Diamo souffrait de paralysie cérébrale et, sans orthèses, il était difficile pour lui de manger ou même de s'asseoir dans son fauteuil roulant. Même après plusieurs moulages et ajustements, les orthèses avaient des problèmes de conception, l’obligeant à rester souvent chez lui ou à souffrir de plaies et d'ecchymoses. Après la mort de Diamo en 2012, nous souhaitions trouver un moyen pour éviter que d’autres familles subissent les souffrances que nous avons connues. Nous refusions le fait qu’il n’existe pas de meilleurs moyens pour réaliser ces appareils qui changent la vie. » Naveed explique ainsi le point de départ d’un beau projet et d’une grande aventure. Les raisons qui l’ont poussé à fonder Andiamo, une entreprise londonienne spécialisée dans les technologies pour la santé et qui s'adresse aux enfants ayant des besoins complexes en matière de soins. 

Le nom de la société « Andiamo » fait référence au fils du couple Parvez, mais aussi au mot italien signifiant « en route », « allons-y ». Il symbolise un nouveau départ et une nouvelle vie pour les enfants handicapés ! Créée par le couple britannique en 2013, elle conçoit des solutions et des appareils sur mesure pour les enfants ayant des difficultés de mouvement. Ces équipements sont réalisés grâce à l'impression 3D et aux technologies de simulation.

Changer un processus long et complexe

Jusqu’à aujourd’hui, la manière traditionnelle de concevoir une orthèse pour un enfant était un processus long et complexe. Le membre handicapé devait être enveloppé dans du plâtre pour constituer un moule. Cette procédure était pénible et désagréable pour le patient. Elle pouvait même devenir traumatisant pour les enfants les plus fragiles. Le plâtre servait ensuite à fabriquer l'orthèse à la main de manière artisanale. Le nombre restreint de spécialistes médicaux disponibles pour les fabriquer entraînait un temps de fabrication long et une attente de plusieurs mois pour le patient. 

Le moule en plâtre devait être bien réalisé pour garantir un bon ajustement. Rapidement, le processus devait se répéter avec la croissance de l'enfant. Il devenait donc courant que des patients portent des orthèses mal ajustées ou trop petites, pouvant entraîner toutes sortes de difficultés. Un mauvais ajustement peut provoquer des ecchymoses, des coupures cutanées et une douleur excessive ressentie par l'enfant. Les rendez-vous plus fréquents chez le médecin entraînent des coûts non négligeables. Enfin, il est possible que l'enfant ne tire plus aucun bénéfice pour sa santé d’une orthèse mal ajustée. Nous parlons au passé, mais ce processus est loin d’être derrière nous. Il est encore courant. Face à cette situation, le couple Parvez n’est pas resté inactif. Il a cherché de nouvelles méthodes permettant d’améliorer le processus de création et d'ajustement des orthèses pour les enfants handicapés. Et il a trouvé la réponse dans l'impression 3D qui, combinée aux technologies de simulation, a permis de créer des orthèses rapidement tout en offrant un ajustement plus confortable.

Transformer un concept en réalité

Pour se lancer dans ce projet et transformer leur concept en réalité, Naveed et Samiya ont contacté des experts dans le domaine du numérique et de l’impression 3D. Ils se sont alors tournés vers Altair, fournisseur de solutions logicielles. Ensemble, ils ont mis en place un processus normé pour la production d’orthèses par impression 3D. Dans un premier temps, le membre de l'enfant est scanné numériquement pour fournir un modèle 3D très précis du corps, un procédé moins angoissant et traumatisant que l’enveloppement dans du plâtre. Ensuite, l'équipe de conception et d'ingénierie d'Andiamo utilise ces données pour générer un modèle dans un logiciel de simulation. « La numérisation 3D est moins invasive et plus précise que la méthode traditionnelle – et cela ne prend que 5 à 10 minutes. Le nouveau processus utilisant des données corporelles en 3D nous a aidés à fabriquer des orthèses sur mesure qui s'adaptent du premier coup, évitant ainsi à la famille de nouvelles visites. Maintenant, les familles reviennent uniquement lorsque les orthèses sont trop petites pour les enfants qui ont grandis », explique Samiya.

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L’importance de simuler la numérisation de l'humain et de l'orthèse

Les orthèses sont en interaction constante avec le corps humain. Les mouvements de l'enfant entraînent un comportement non linéaire du matériau de l'orthèse faite de polymères. En utilisant les solutions de simulation Altair HyperWorks pour l'analyse dynamique et statique, les ingénieurs ont pu simuler et prédire le comportement non linéaire du matériau. Ils ont pu optimiser la géométrie en utilisant le morphing dans le modèle par éléments finis. Ils ont pu identifier rapidement les points de pression qui entraînaient douleur et de l’inconfort. Ils ont ensuite été en mesure de contourner le problème et de créer un appareil léger qui se porte comme une seconde peau. « Avec l'aide des solutions Altair, nous sommes capables de simuler la numérisation entre l'orthèse et le corps humain. Le logiciel a révélé les points de contact et de pression. Il a permis de prédire les problèmes tels que des ecchymoses. Cela nous a aidés à passer de l'approximation à une compréhension approfondie », explique Naveed.

Une fois la conception terminée, le produit est imprimé en polymère selon les spécifications exactes de chaque enfant et avec un gain de temps et de coût par rapport aux méthodes traditionnelles. Le résultat est un appareil plus léger et mieux adapté qui transforme la vie des patients et celle de leurs familles. « La simulation nous aide à comprendre, à trouver des preuves et des éléments de preuve là où auparavant nous ne faisions que deviner. Et c'est la base sur laquelle vous pouvez trouver de nouvelles façons de traiter une maladie. »

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