« Pour pouvoir opérer un patient, un chirurgien doit obtenir son consentement éclairé, ce qui signifie que le patient doit vraiment comprendre l'intervention », déclare Gary Turner, directeur général, Additive Manufacturing, Amérique du Nord chez Ricoh USA, fournisseur de services intégrés et partenaire connectant la technologie et les procédés. « Rien de mieux que d'être capable de tenir dans votre main une représentation physique de l'anatomie exacte du patient pour lui montrer ce que vous allez faire. »

Les facultés de médecine et les chercheurs peuvent également bénéficier de l’utilisation de modèles pour la formation des médecins sans cadavres et pour étudier les maladies rares.

Cependant, il existe des obstacles à la mise à disposition de la technologie aux professionnels de santé. Le processus de « segmentation » des images issues des scanners et des IRM afin d'identifier les zones anatomiques pour l'impression 3D peut être complexe et nécessiter de nombreux allers-retours entre les chirurgiens, les radiologues et les techniciens de l'impression 3D. La segmentation complexe peut nécessiter des heures entières d’ingénierie biomédicale.

Ces obstacles ont rendu l'impression 3D moins disponible qu'elle ne devrait l'être : environ 5 à 10 % seulement des médecins y ont accès. « Actuellement, l'accès aux modèles imprimés en 3D est limité à très peu d'organisations de soins de santé, ce qui signifie que la grande majorité des cliniciens et leurs patients ne peuvent pas bénéficier de cet outil critique », déclare Turner.

En s'associant à Watson Health, un partenaire de données, d'analyse et de technologie pour le secteur de la santé, Ricoh USA a obtenu l'aide nécessaire pour créer un service d'impression 3D largement accessible. Les principales contributions de Watson Health étaient une expertise en matière de domaine et d'imagerie et une forte présence dans le secteur grâce à son logiciel IBM iConnect Access. iConnect Access est un visualiseur d'images médicales basé sur le web, validé par la FDA (dossier technique 510(k)) et conforme à la loi HIPAA. Il permet aux professionnels de santé d'agréger, d'échanger et d'accéder aux données d'imagerie médicale au sein de l'entreprise et de l'équipe soignante élargie.

Étant donné que le personnel de plusieurs centaines d'installations utilise déjà iConnect Access pour le partage et la gestion d'images médicales, il s'agissait de la plateforme idéale pour ajouter des fonctionnalités d'impression 3D. « iConnect Access assure l'interopérabilité entre le service de radiologie, les équipes chirurgicales et les techniciens d'impression en charge du workflow d'impression 3D », déclare Ryan Hess, directeur de l'innovation et de la stratégie, Additive Manufacturing chez Ricoh USA. « Il permet la communication ainsi que la possibilité de transmettre les données d'imagerie qui se trouvent dans chacune de ces zones. »

Le partenariat entre Watson Health et Ricoh USA a débuté par un projet de développement logiciel visant à améliorer iConnect Access avec la prise en charge du flux d'impression 3D et de la segmentation interactive des images. « iConnect Access repose sur l'idée que l'automatisation peut être appliquée à la segmentation, et Watson Health s'engage à renforcer l'automatisation qui existe aujourd'hui », explique M. Hess.

La collaboration a commencé par deux ateliers IBM Design Thinking, qui ont fourni des informations sur les capacités d’iConnect Access et sur ce qui devait être ajouté pour le workflow d’impression 3D. Les ateliers ont également permis de déterminer comment l’outil s’interfacerait avec le portail de gestion de cas de Ricoh USA qui relie les équipes d’impression 3D et de soins de santé. Toutes les parties prenantes ont eu leur mot à dire sur les exigences de la solution, y compris un expert en segmentation bien connu et des médecins qui utiliseront la solution.

« Au fur et à mesure que nous avancions dans le processus itératif de Design Thinking, nous avons exploré quelles données étaient pertinentes, comment nous pouvions les déplacer d'un endroit à l'autre et ce que nous pouvions en faire », explique Hess. « Nous avons bien travaillé ensemble car l'équipe de Watson Health comprenait l'interopérabilité et l'équipe de Ricoh comprenait comment l'interopérabilité pouvait se traduire en résultats physiques. » Les sessions se sont terminées par la remise d’un cahier des charges détaillé aux développeurs.

Le partenariat s'est poursuivi au cours des échanges entre les équipes de développement de Ricoh USA et Watson Health. « Je pense qu'il est important de reconnaître l'approche collaborative adoptée par les développeurs de logiciels et les chefs de produit Watson Health pour construire exactement ce dont nous avions besoin », explique M. Turner. « C'était un processus complet qui a été extrêmement réussi. »

Le projet a permis à RICOH 3D for Healthcare d'obtenir une solution de workflow intégrée de bout en bout qui rend le développement, la conception et la production de modèles anatomiques imprimés en 3D simples, précis et faciles. RICOH 3D for Healthcare permet aux professionnels de santé à l'échelle nationale de développer des représentations spécifiques aux patients des tissus et des os. Les répliques réalistes servent de simulateurs physiques pour aider les cliniciens à voir l'anatomie intérieure pour une meilleure visibilité sur les besoins des patients. Ces répliques imprimées en 3D ne sont pas destinées à des fins de diagnostic ou de traitement. Les hôpitaux qui utilisent déjà iConnect Access peuvent simplement effectuer une mise à niveau pour activer les fonctionnalités de segmentation et de workflows d'images 3D validées par la FDA (dossier technique 510(k)). Des fonctions variées permettent aux médecins de modifier les images des patients selon leurs spécifications.

Une fois la segmentation terminée, l'outil communique le fichier d'impression 3D au portail de gestion de cas et de workflow Ricoh USA, où les ingénieurs biomédicaux prennent le relais. Leur travail consiste à communiquer avec les médecins pour finaliser la conception du modèle et pour documenter toutes les décisions. Cette étape est cruciale, car les modèles peuvent varier considérablement. Par exemple, un médecin peut demander à colorer une tumeur rouge afin qu'elle ressorte, à utiliser des matériaux plus ou moins souples pour simuler des organes réels ou à couper un modèle en deux pour exposer l'intérieur.

Ensuite, le clinicien examine l'image de travail dans le visualiseur iConnect Access. « C'est très important », explique Turner, « car c'est l'outil qu'ils utilisent déjà. » La conception approuvée passe ensuite à la fabrication 3D pour l'impression et le contrôle qualité, puis à l'expédition vers l'établissement de santé.