« Ces nouveaux implants de quelques millimètres exploiteront la croissance de l’enfant pour mieux contrer les déformations dès le début », annonce même Carl-Éric Aubin, professeur au Département de génie mécanique de l’École Polytechnique.
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Les premiers essais de faisabilité de ces implants de quelques millimètres sur des queues de rat ont permis d’induire des scolioses de 30 degrés. La prochaine étape s’attachera à corriger ces torsions chez le modèle animal.
Le titulaire des Chaires en génie orthopédique et biomécanique de la colonne vertébrale présentait ses récents travaux lors de la 7e Journée de la recherche de Polytechnique, dédiée cette année au génie au service de la santé.
Le génie orthopédique illustre parfaitement ce mariage déjà consommé de la santé et du génie : création d’implants précoces, simulation de chirurgies et appareillages adaptés à l’individu en sont quelques un des fruits.
Croissance et implants La création de ces nouveaux outils transforme le travail des ingénieurs (voir encadré) comme celui des professionnels de la santé. L’équipe de Carl-Éric Aubin a ainsi mis au point un stimulateur de chirurgies orthopédiques destiné aux chirurgiens.
Ce logiciel permet aux praticiens de tester différentes stratégies d’implantations et de mesurer leurs corrections, bien avant la chirurgie. Cette simulation aide aussi à parfaire les gestes de cette opération majeure, longue de cinq à huit heures.
« Un design optimal des implants permet la stimulation du comportement mécanique des vertèbres sans nuire à la croissance. Mais dans la vraie vie, on ne peut pas opérer plusieurs fois », relève le spécialiste des scolioses idiopathiques de l’enfance.
Aucun des 32 chirurgiens seniors qui ont testé ce simulateur – lors de cinq scénarios de déformations - n’a utilisé les mêmes stratégies. De plus, cinq des praticiens, resollicités à un an et demi d’intervalle, ont même varié leurs approches opératoires.
Sur mesure Les chercheurs de l’École Polytechnique ont également élaboré une table d’opération multiarticulée qui s’adapte à chaque nouveau patient. « Ce positionnement adapté permet déjà de réaliser la moitié de la correction des malformations avant que le chirurgien procède», explique Carl-Éric Aubin.
Un service « à la carte » pour le patient. On l’observe déjà avec la conception de corset de redressement ajusté aujourd’hui à chaque enfant qui le porte.
Un logiciel de simulation, mis au point par la même équipe de chercheurs, permet ainsi de tester des corsets virtuels avec différentes formes, positions et courroies. On détermine donc celui qui sera le plus optimal et le plus confortable... bien avant sa fabrication!
AU COEUR DE LA SANTÉ
Avant, on implantait des prothèses de la hanche ou du genou. Aujourd’hui, on répare le cartilage grâce au génie tissulaire. « Les futurs ingénieurs créeront des outils qui aideront le corps à se réparer lui-même », annonce Pierre Savard, professeur au Département de génie électrique et coordonnateur des programmes d’études supérieures de l’Institut de génie biomédical.
Au sein des hôpitaux, des centres de recherche et des compagnies de biotechnologie, les ingénieurs doivent s’adapter aux mutations réalisées depuis 30 ans en génétique, en génomique et en biotechnologies.
Ces disciplines doivent donc être intégrées à la formation de base de l’ingénieur amené à travailler dans le secteur de la santé. L’École Polytechnique lançait d’ailleurs un nouveau programme de génie biomédical lors de la 7e Journée de la recherche de Polytechnique.
