Chef(s) de projet: Matt Ratto
Problème
Les accidents de la circulation, les troubles civils, les mines terrestres, les catastrophes naturelles, les anomalies congénitales et les maladies comme la polio et la paralysie cérébrale ont laissé des centaines de milliers d’enfants dans une pauvreté endémique, avec un besoin de prothèses de qualité.
Selon l’Organisation mondiale de la Santé (OMS), environ 30 millions de personnes dans les pays à faible revenu ont besoin de prothèses, d’orthèses ou d’autres appareils d’aide. Cependant, seulement de 5 à 15 % des personnes qui ont besoin de ces dispositifs y ont accès.
Les obstacles à l’accès comprennent une pénurie de 40 000 techniciens orthopédiques, des méthodes de production exigeant beaucoup de temps et de travail qui requièrent 5 jours, en moyenne, pour produire une prothèse, ainsi que des coûts importants pour les patients, notamment ceux qui doivent parcourir de grandes distances pour recevoir un traitement.
Sans prothèses, les enfants handicapés sont confrontés à l’ostracisme social et voient leur qualité de vie considérablement réduite, ce qui limite souvent leur capacité à accéder à l’éducation et, subséquemment, à un emploi.
Solution
Avec trop peu de techniciens orthopédiques pour répondre à la demande d’appareils d’aide, les applications innovantes de la technologie d’impression 3D offrent un moyen de réduire le temps de production des prothèses tout en augmentant le confort et l’ajustement de l’appareil pour les utilisateurs.
3D PrintAbility est une innovation canadienne qui combine les technologies de numérisation, de modélisation et d’impression 3D pour produire des attelles prothétiques sur mesure – des composantes complexes qui relient un membre artificiel au moignon du patient. Introduit par cbm Canada en 2013, le concept de 3D PrintAbility a été développé par des chercheurs de l’Université de Toronto et Autodesk Research, avec l’appui d’un financement de la phase I de Grands Défis Canada.
3D PrintAbility est une chaîne numérique de conception et de production qui vient avec des logiciels personnalisés et du matériel abordable (scanner, ordinateur portable et imprimantes 3D) pour produire des articulations prothétiques au-dessous du genou plus rapidement que ce qui est possible avec les méthodes de production classiques utilisant un moule en plâtre.
3D PrintAbility s’appuie sur les compétences et l’expertise du personnel orthopédique, en lui permettant de réduire le temps requis par la production manuelle et de maximiser le temps consacré aux décisions concernant la conception et la forme de l’appareil, ainsi que les soins à donner aux patients.
Résultat
Le premier essai clinique de 3D PrintAbility a servi à tester sa « démonstration de principe » en collaboration avec Comprehensive Rehabilitation Services in Uganda (CoRSU), entre janvier et juillet 2015, auprès de 32 participants, soit des enfants et des jeunes de 4 à 25 ans.
L’essai a permis de valider 3D PrintAbility de plusieurs façons importantes : du personnel orthopédique a été formé pour produire des articulations biométriquement précises par impression 3D; le temps de production a été réduit de 70 à 80 %; les patients ont été équipés de prothèses sur mesure en moins de temps (1,5 jour plutôt que 5 jours); la chaîne d’outils a été rigoureusement testée et sa capacité d’utilisation dans le contexte du monde en développement a été démontrée. La rétroaction provenant de l’essai a permis d’apporter des améliorations à l’ensemble des outils, de procéder à d’autres essais sur les matériaux et d’étendre la gamme des produits aux orthèses pour chevilles (attelles).
En 2015, cbm Canada a créé Nia Technologies Inc. (Nia), une entreprise sociale à but non lucratif pour développer, mettre à l’échelle et déployer 3D PrintAbility dans des pays à revenu faible ou intermédiaire.
Nia a reçu un financement de la phase II de Grands Défis Canada pour déployer à l’échelle la technologie, ainsi qu’un financement de contrepartie de la Fondation Autodesk, de Google.org, de Stronger Philanthropy et d’autres.
Le financement permettra à Nia de de renforcer ses capacités, de réaliser des travaux de R-D ainsi que des essais cliniques supplémentaires, de transférer des connaissances à plus de techniciens orthopédiques, de créer un système d’examen par les pairs en ligne à accès libre pour les modèles conçus avec 3D PrintAbility, et d’étudier les modèles de déploiement.