Des implants faciaux personnalisés à l'aide de l'IA

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Des implants faciaux personnalisés à l'aide de l'IA

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Grâce à l'utilisation de l'intelligence artificielle, on s'attend à une augmentation de la précision d'ajustement pouvant atteindre 30 %. ( Photo : Shutterstock.com/Phonlamai )
DGMKG

By DGMKG

ven. 17 juin 2022

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HAMBOURG, Allemagne : En médecine, l’intelligence artificielle est considérée comme une technologie d’avenir prometteuse. Un projet actuel est actuellement mené à la clinique universitaire de Hambourg-Eppendorf : Des implants faciaux personnalisés sont créés à l’aide de cette technologie moderne.

Actuellement, le projet concerne avant tout  les implants pour un plancher orbitaire fracturé (plancher orbitaire), dont l'adaptation est jusqu'à 30 pour cent plus précise que celle des implants 3D actuels. Des experts de la Société allemande de chirurgie buccale et maxillo-faciale (DGMKG) de l'UKE, entre autres, supervisent le projet. L' autre avantage de l'IA pourrait être le gain de temps dans la fabrication  des implants allant jusqu'à 50 pour cent par rapport aux implants faciaux modernes. Le projet est financé par le programme de soutien REACT-EU du FEDER à hauteur de près de 1,5 million d'euros.

La chirurgie maxillo-faciale utilise depuis environ dix à quinze ans des implants faciaux personnalisés fabriqués à partir d'une imprimante 3D – comme par exemple pour les opérations du visage après un grave accident ou après une opération de tumeur. « Grâce à la modélisation virtuelle, aux procédures de forage assistées par gabarit, à la navigation en temps réel et aux techniques de fabrication additive, le visage du patient est alors enregistré grâce à l'imagerie avec une grande précision et sans contact », a souligné le professeur Univ. Dr Ralf Smeets, membre et expert de la DGMKG, directeur adjoint de la clinique et polyclinique de chirurgie orale et maxillo-faciale de l'UKE.

Le projet « DigiMed - Chaînes de création de valeur numériques pour la technique médicale à l'aide de la fabrication additive d'implants de chirurgie du visage spécifiques aux patients », dont il s'occupe actuellement avec son équipe et ses collègues de recherche de l'institut Fraunhofer de Hambourg pour les technologies de production additive (IAPT) et de l'université Helmut Schmidt/Université de la Bundeswehr de Hambourg, vise à améliorer durablement les soins aux patients avec des implants de plancher orbitaire adaptés individuellement. Pour ce faire, il est essentiel d'améliorer durablement le processus de fabrication lent et marqué par de nombreuses étapes manuelles individuelles en développant des stratégies d'imagerie, de conception et de fabrication numériques sur mesure et en les réunissant en une chaîne de création de valeur numérique continue.

« Au lieu de concevoir un modèle de A à Z pour chaque patient, nous pourrons à l'avenir, à l'aide de l'intelligence artificielle, accéder à une énorme base de données contenant des données faciales et des implants spécifiques au patient, et créer ainsi en très peu de temps un modèle de reconstruction pour le patient en question », a expliqué le Pr Smeets. Ceci permettra de réduire le coût des rendez-vous nécessaires pour la réalisation d’implants faciaux. « Cela représente un gain de temps pouvant aller jusqu'à 50 pour cent par rapport à la procédure actuelle. De plus, l'utilisation de l'intelligence artificielle devrait permettre d'augmenter encore la précision d'adaptation jusqu'à 30 pour cent », a commenté l'expert de la DGMKG. La mise en œuvre des processus numériques s'accompagne d'un allègement des ressources en personnel pour le diagnostic, la préparation et la fabrication des implants ainsi que pour la planification des opérations.

La nouvelle technologie sera d'abord utilisée pour des implants faciaux spécifiques aux patients, créés pour un plancher orbitaire fracturé - par exemple après un accident - et sera également adapté dans les mois à venir, entre autres, pour des patients présentant une fente labio-palatine et pour des guides chirurgicaux implantaires utilisés par exemple pour les prothèses dentaires. D’autres cas cliniques pourraient également bénéficier de ces nouvelles technologies : dans le cadre de conception de gouttières destinées à corriger les malpositions de la mâchoire ou de gouttières occlusales/CMD ou encore lors d’opérations en cas de malformations crâniennes.

Des plaques d'ostéosynthèse en magnésium imprimées en 3D et spécifiques au patient sont également établies au niveau préclinique. Elles sont utilisées par exemple pour le traitement de fractures, suite à des opérations de tumeurs et celles de dysgnathie.

En outre, les chirurgiens maxillo-faciaux de l'UKE à Hambourg mènent actuellement des recherches actives sur le développement d'épithèses faciales en silicone imprimées en 3D, de casques assistés par capteurs (casques intelligents) dans le cadre d’orthèses crâniennes (traitement plagiocéphalies et brachycéphalies infantiles) et, en perspective, sur l' « impression 3D du sang   (bioprinting) ». À long terme, l'IA sera également de plus en plus intégrée aux projets.

Le Pr. Smeets, voit un grand potentiel pour l'intelligence artificielle en chirurgie buccale et maxillo-faciale : « Si nous parvenons à l'avenir à ce que la technologie moderne soit également utilisée de manière accrue lors d'opération de tumeurs par exemple - et souhaitons que d'importantes interventions,  qui pourront dans certains cas sauver des vies, puissent ainsi être davantage réalisées.»

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