News Lundi 6 avril 2020 - 10:48

Face au Covid-19, l’AP-HP créé son parc d’imprimantes 3D

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Pour lutter contre le Covid-19, l’AP-HP (Assistance Publique - Hôpitaux de Paris) et l’Université de Paris Médecine ont créé la plus grande structure d’impression 3D médicale d’Europe équipée de 60 imprimantes professionnelles FDM.

Pour lutter contre le Covid-19, l’AP-HP (Assistance Publique - Hôpitaux de Paris) et l’Université de Paris Médecine ont créé la plus grande structure d’impression 3D médicale d’Europe équipée de 60 imprimantes professionnelles FDM. Cette initiative est associée au lancement du site 3DCovid.org qui recense les besoins des soignants et les corrèle aux données de l’AGEPS. Ce projet a pu être réalisé grâce au soutien financier de Kering et au travail réalisé par Bone 3D et de CADVision. Présentation de l’usine de fabrication additive interne de l’AP-HP !

Ce mercredi 1 avril 2020, les équipes de l’hôpital Cochin entourées des sociétés Bone 3D et CADVision s’activaient pour installer, dans un temps record, soixante imprimantes 3D Stratasys à l’Abbaye de Port-Royal au sein de l’hôpital Cochin. « Nous avons monté en 10 jours un projet qui normalement aurait mis deux ans », explique le professeur Roman Hossein Khonsari, chirurgien au CHU Necker pour les enfants malades. Ce projet est né d’une initiative de l’AP-HP et de l’UFR de Médecine de Paris Centre pour faire face à la pandémie de coronavirus Covid-19. Le manque de dispositifs médicaux est devenu une réelle problématique dans les services de santé en France. Pour relocaliser la production et faire face aux problèmes d’approvisionnement, l’AP-HP s’est tournée vers l’impression 3D.  

Crise de production et d’approvisionnement

« En ce moment, il y a des initiatives tous azimuts dans les hôpitaux. Chacun se débrouille de son côté sans trop savoir ce que fait le voisin. Cette nouvelle plateforme va nous permettre de mieux cerner les besoins des hospitaliers, de répertorier leurs initiatives et éventuellement de rapprocher les équipes de concepteurs de prototypes. Cela permettra à l’hôpital public de gagner un temps considérable », a expliqué l’un des acteurs clés du projet Roman Hossein Khonsari, chirurgien et maître de conférences des universités. Cette plateforme est l’association d’un site Internet, 3Dcovid.org, permettant de recenser les différentes initiatives et d’une usine de production, équipée d’imprimantes 3D polymère, installée dans la salle capitulaire de l’ancienne abbaye de Port-Royal intégrée dans l’hôpital Cochin. Ce parc machine va permettre aux hôpitaux de Paris de disposer de leur propre outil de fabrication nécessaire aux soignants et essentiel pour lutter contre le manque de dispositifs médicaux dû à la crise Covid-19. 

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Depuis l’origine de la crise sanitaire, en janvier 2020, la communauté de l’impression 3D constituée de makers, de fablabs, de PME et d’autres grandes sociétés s’est associée à l’effort national de production. Mais le système de santé français continue de manquer de dispositifs médicaux, d’approvisionnement et d’outils de production. « Il ne s’agit pas de pénurie », nous explique le chirurgien. Personne n’aurait pu prévoir la crise et une telle surconsommation, mais les chaînes de production sont coupées ou fonctionnent au ralenti, l’approvisionnement est difficile voire impossible pour certains composants ou matière première et les services de MRO (maintenance, réparation et révision - Maintenance Repair & Overhaul) sont tout autant impactés. La production et l’approvisionnement des dispositifs de santé sont des enjeux clés du bon fonctionnement des services de santé et donc de la sortie de crise. 

Les dispositifs médicaux ne sont pas des biens de consommation classiques. Ils sont encadrés par des normes et des réglementations strictes, sous la direction de l’Agence générale des équipements et produits de santé (AGEPS) qui gère l'ensemble des produits de santé. Dans cette situation, les travaux que de nombreux makers qui réalisent des pièces médicales sur leurs imprimantes 3D n’est pas toujours appropriés. La démarche est évidemment louable, mais quels sont les risques derrières un produit qui pourrait se révéler défaillant ? Pour faire face à cela, l’AP-HP et l’Université de Paris Médecine ont lancé le projet monumental de créer une usine de production dédiée aux hôpitaux. Dans une situation d’urgence, l’impression 3D se révèle être une technologie de premier plan. Ainsi, pour respecter le cahier des charges et agir au plus vite, le choix s’est porté sur le procédé de dépôt de matière fondue (FDM). Un projet qui n’aurait pas existé sans un don d’environ 1,7 millions d’euros de la part de la société Kering. Celui-ci a permis de financer l’achat des machines et des matières premières, ainsi que le contrat de la société Bone 3D qui tiendra le rôle de bureau d'étude : organiser, designer, modifier et concevoir les différents composants à imprimer.

Un parc de 61 imprimantes 3D FDM installé en un temps records

« Nous allons disposer d’une véritable usine interne à l’AP-HP, ce qui est unique en Europe », se félicite le professeur Khonsari. « Grâce à la mobilisation de l’administration hospitalière, nous avons réussi à lancer en dix jours un projet qui, en temps normal à l’AP-HP, aurait mis deux ans à aboutir. » Un record qui est réalisable grâce, également, aux avantages offerts par l’impression 3D et le procédé par dépôt de matière fondue (FDM). « Le FDM est une technologie facile à déployer. L’imprimante se connecte comme un frigo », illustre Éric Montero, directeur commercial de CAD Vision. « Nous avons choisi le FDM pour son rapport qualité / prix, sa rapidité d’installation, sa simplicité d’utilisation, sa solidité et son post-traitement basic », complète le chirurgien. En effet, la constitution d’une Ferme d’imprimantes 3D à base de frittage de poudre est difficilement réalisable dans une situation d’urgence. La technologie, plus chère, nécessite une structure plus importante. Les technologies Polyjet et stéréolithographie (SLA) sont également plus onéreuses. Elles deviendront utiles lorsque les hôpitaux souhaiteront imprimer des dispositifs biocompatibles. En attendant, le procédé FDM permet de concevoir des pièces suffisamment simples et peu chères.

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Le parc d’imprimantes 3D de l’AP-HP se compose de 60 imprimantes au procédé d’impression 3D par dépôt de matière fondue (FDM) de la gamme Fortus de Stratasys : 2 machines F370 ; 14 F170 et 44 F120. Sur les conseils du chirurgien Khonsari, le centre sera entièrement géré par la société Bone 3D – déjà partenaire de l’AP-HP (voir encadré). Elle aura en main la logistique : du design au post-traitement en passant par la fabrication, mais également la formation des différents intervenants. Les équipes seront divisées en groupe de travail constitué en fonction des produits à imprimer : Masque, Poignée, Pousse-seringue, Intubation, Respirateur, Bouclier nasal, Visière et Masque Plongée. Ces dispositifs médicaux sont définis par l’AGEPS qui communique sur les besoins immédiats et anticipe les futures nécessités. Elle a le regard sur les stocks et dirigera donc les commandes. Elle surveillera également les demandes venant des différentes plateformes dont celle de l’AP-HP : 3dcovid.org.

Fédérer les initiatives de conception et d’impression 3D pour lutter en Île-de-France

En réponse à la pandémie Covid-19, de nombreuses plateformes ont été créé sur le web pour mettre en relation les différents acteurs de la chaîne de production : des soignants, ou autres utilisateurs en carence, aux ingénieurs et fabricants, en passant par les fournisseurs. Ainsi, en France,  la Région Nouvelle-Aquitaine a lancé une plateforme de mise en relation néo-aquitaine d'initiatives industrielles pour la lutte contre le covid-19. À destination des professionnels (uniquement), elle soutien à l’approvisionnement en matériel, produits et moyens humains essentiel au bon fonctionnement des services de santé et des entreprises néo-aquitains en circuit court. Le Symop, organisation professionnelle des créateurs de solutions industrielles, vient de concevoir un dispositif d'assistance et d'accompagnement qui a pour ambition de fédérer, dans un élan de solidarité national, et d’accompagner les entreprises dans la sortie de crise. À l’international, 3D Hubs, Siemens et d’autres ont également ouvert leurs plateformes pour soutenir les initiatives, les médecins, les hôpitaux et les organisations qui ont besoin de dispositifs médicaux ainsi que les concepteurs et les prestataires de services ayant des capacités d'impression certifiées médicalement.

De son côté, l’AP-HP a lancé sa plateforme web : 3dcovid.org. Celle-ci a pour objectif de répertorier les projets en cours et recueillir les demandes du terrain pour répondre aux besoins sanitaires urgents des soignants en Île-de-France. Elle présente également le conseil scientifique de cette usine d’impression 3D et les différents groupes de travail, liste les projets en cours, les équipements et informera sur ses activités. 

Après la crise...

Les technologies de fabrication additive ne trouvent pas leur place uniquement dans les gestions de crise. Le professeur Khonsari a créé son laboratoire d’impression 3D en 2019 afin d’imprimer des modèles 3D ou encore des guides chirurgicaux sur mesure. Celui-ci lui offre un vrai plus dans sa spécialité de chirurgien maxillo-facial. C’est pourquoi, il souhaiterait que ces machines soient dispatchées après la crise et puissent servir à d’autres applications au sein du groupe hospitalier « par exemple, pour des travaux comme la réparation de poignées de porte cassée, le remplacement de pièces de plomberie, etc. ».

Après la crise du covid-19, deux options s’offrent à l’équipe de l’AP-HP pour démanteler cette usine : soit répartir les imprimantes dans les hôpitaux du groupe, mais cela nécessiterait des compétences humaines importantes pour les faire tourner ; soit dispatcher ces machines par groupe hospitalier, chacun regroupant plusieurs hôpitaux, ce qui nécessiterait moins de personnel. Quoiqu’il arrive, les hôpitaux de l’AP-HP auront à leur disposition des centres de fabrication qui, s’ils sont bien gérés, offriront un réel plus aux groupes hospitaliers et aux services de santé.

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Contenu Encadré

L’AP-HP et Bone 3D développent un conformateur narinaire adapté aux nez des enfants et adolescents

Depuis septembre 2019, la société française Bone 3D, spécialisée dans l’impression 3D de dispositifs médicaux innovants (attelle nasale, guides de chirurgie…), travaille avec l’AP-HP sur un contrat de licence de développement et d’exploitation d’un conformateur narinaire, appelé « BB-Rhino ». Utilisé après une rhinoplastie ou une chirurgie de fente labio-palatine, ce dispositif médical permet de maintenir la cloison nasale et les ailes narinaires dans une position optimale d’un point de vue fonctionnel. Il est imprimé en silicone biocompatible sur une machine d’impression 3D Polyjet qui permet de respirer correctement par le nez et favorise la cicatrisation.  

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Contenu Encadré

A propos de l’AP-HP  

Premier centre hospitalier et universitaire (CHU) d’Europe, l’AP-HP et ses 39 hôpitaux sont organisés en six groupements hospitalo-universitaires (AP-HP. Centre - Université de Paris ;  AP-HP. Sorbonne Université ; AP-HP. Nord - Université de Paris ; AP-HP. Université Paris Saclay ; AP-HP. Hôpitaux Universitaires Henri Mondor et AP-HP. Hôpitaux Universitaires Paris Seine-Saint-Denis) et s’articulent autour de cinq universités franciliennes. Il compte trois instituts hospitalo-universitaires d’envergure mondiale (ICM, ICAN, IMAGINE) et le plus grand entrepôt de données de santé (EDS) français. Acteur majeur de la recherche appliquée et de l’innovation en santé, l’AP-HP détient un portefeuille de 650 brevets actifs, ses cliniciens chercheurs signent chaque année près de 9 000 publications scientifiques et plus de 4 000 projets de recherche sont aujourd’hui en cours de développement, tous promoteurs confondus. L’AP-HP a également créé, en 2015, la Fondation de l’AP-HP pour la Recherche afin de soutenir la recherche biomédicale et en santé menée dans l’ensemble de ses hôpitaux. 

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