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Technologies médicales 3D : de la numérisation à l’impression
avril 2024
Lorsque nous pensons aux technologies 3D, nous pensons souvent à l’impression 3D qui, comme nous le verrons plus loin, a connu des progrès rapides ces dernières années.
Cependant, un domaine d’innovation médicale parfois négligé est la numérisation 3D. L’innovation en matière de numérisation médicale 2D existe depuis longtemps, l’exemple le plus célèbre étant peut-être le véhicule mobile de radiographie de Marie Curie pendant la Première Guerre mondiale. La tomodensitométrie (TDM) et d’autres techniques de numérisation 3D existent également depuis longtemps. Ces dernières années, cependant, grâce à la disponibilité d’une puissance de calcul plus élevée et à des progrès significatifs dans la technologie d’imagerie, le rythme de l’innovation en matière de numérisation 3D en général s’est rapidement accéléré.
L’hypothèse explorée dans cet article est que, l’innovation en matière d’impression médicale 3D progressant à un rythme toujours plus rapide, il est intuitif que l’innovation en matière de numérisation médicale 3D suivra. Cela est dû aux avantages disponibles dans la création de dispositifs ou d’équipements médicaux adaptés aux caractéristiques ou aux besoins spécifiques des patients, mais cela nécessite la capacité d’identifier ces caractéristiques ou ces besoins plus précisément.
L’essor de l’impression médicale 3D
En septembre 2023, l’Office européen des brevets (OEB) a publié un rapport sur le paysage des brevets intitulé « Tendances de l’innovation dans la fabrication additive : brevets dans les technologies d’impression 3D ».1 Dans ce rapport, les auteurs ont identifié le nombre de familles de brevets indépendantes qui ont été publiées entre 2001 et 2020 dans le domaine de la fabrication additive et ont constaté que la majorité se trouvait dans les domaines de la santé et de la médecine. Il y a eu 9 665 familles de brevets internationaux publiées sur près de deux décennies, et leur nombre a commencé à augmenter rapidement en 2013, une tendance confirmée par le premier graphique présenté ci-dessous.
L’attrait de l’impression 3D pour la technologie médicale est évident. Elle offre la possibilité de générer des conceptions sur mesure et spécifiques au patient, elle permet la production de pièces qui ont des géométries très complexes, elle permet de concevoir des pièces avec des caractéristiques mécaniques ou chimiques qui s’intègrent mieux aux tissus vivants, et elle utilise généralement moins de matériaux que les pièces fabriquées à l’aide de la fabrication soustractive.
Au cours de son ascension, l’impression 3D a été considérée par certains comme une solution prohibitivement coûteuse. Cependant, dans une étude de 2016 du National Institute of Standards and Technology (NIST), intitulée « Coûts et rentabilité de la fabrication additive : examen et discussion de la littérature »2, les auteurs ont déterminé que le prix moyen de la fabrication additive avait diminué de 51 % entre 2001 et 2011.
Par conséquent, avec une demande plus forte dans le secteur des technologies médicales, des progrès rapides dans les capacités d’impression 3D et une réduction spectaculaire des coûts, il n’est pas surprenant que l’impression 3D ait révolutionné l’industrie des technologies médicales au cours de la dernière décennie.
Les numéros de brevet
Une façon d’examiner les tendances de l’innovation technologique est d’examiner le nombre de dépôts de brevets. Bien sûr, tous les innovateurs ne déposent pas de demande de brevet, mais, d’une manière générale, le nombre de dépôts de brevets suit des tendances similaires à celles de l’innovation dans le même domaine technologique.
Une évaluation générale de ces tendances peut être obtenue en recherchant le nombre de familles de brevets ayant certains codes de classification technologique.
Le graphique ci-dessous montre deux tendances en matière de brevets entre 2005 et 2023, à savoir :
- le nombre de familles de brevets liées à la numérisation médicale 3D.
- le nombre de familles de brevets liées à l’impression médicale 3D.
Comme on peut le voir dans ce graphique, le nombre de familles d’impression médicale 3D a commencé à augmenter rapidement en 2013, ce qui est conforme au rapport de l’OEB. Le nombre de familles de numérisation médicale 3D a commencé à augmenter à un rythme plus élevé après 2015.
Corrélation entre l’impression 3D et la numérisation 3D
Bien que l’innovation dans la technologie d’impression 3D et dans la technologie de numérisation 3D se soit très probablement produite indépendamment, il est intéressant de rechercher une corrélation entre les deux domaines technologiques.
Un point de départ consiste à examiner le nombre total de familles liées à la fois à l’impression médicale 3D et à la numérisation médicale 3D. Ces résultats sont présentés dans le graphique suivant.
L’augmentation rapide à partir de 2013 est attendue, car l’augmentation rapide du nombre de familles d’impression médicale 3D était susceptible d’inclure certaines classifications liées à la numérisation 3D.
Plus intéressant, cependant, est le moment où le nombre de familles de brevets liées à la fois à l’impression médicale 3D et à la numérisation médicale 3D est présenté en pourcentage du nombre total de familles de brevets liées à l’impression médicale 3D. Ceci est illustré dans le graphique suivant, à partir de 2015, lorsque les trois tendances précédentes connaissaient une augmentation rapide.
Comme on peut le constater, depuis 2015, ce chiffre se situe constamment entre 3 % et 5 %. En d’autres termes, entre 3 % et 5 % des familles de brevets d’impression médicale 3D sont également classées comme étant liées à la numérisation 3D.
Conclusion
Bien qu’il soit peu probable que l’innovation en matière d’impression médicale 3D mène directement à l’innovation en matière de numérisation 3D, et vice versa, ces chiffres montrent que l’innovation en matière de numérisation médicale 3D augmente au même rythme que l’innovation en matière d’impression médicale 3D.
C’est une bonne nouvelle.
À mesure que l’impression médicale 3D devient plus innovante, cela signifie que les dispositifs et équipements médicaux peuvent devenir de plus en plus adaptés aux besoins spécifiques des patients. Cependant, une limite pourrait être atteinte, de sorte que ces besoins ne pourraient pas être identifiés avec précision ou efficacité.
Par conséquent, les progrès de la technologie de numérisation médicale 3D pourraient contribuer à garantir que cette limite ne soit pas atteinte.
Références
1Tendances de l’innovation dans la fabrication additive Brevets dans les technologies d’impression 3D. (2023). Disponible sur : https://link.epo.org/web/service-support/publications/en-additive-manufacturing-study-2023-full-study.pdf.
2Thomas, D.S. et Gilbert, S.W. (2014). Coûts et rentabilité de la fabrication additive. Coûts et rentabilité de la fabrication additive. Disponible sur https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/specialpublications/nist.sp.1176.pdf
