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Des ingénieurs biomédicaux de l’Université McGill ont mis au point un robot souple de bio-impression 3D capable de déposer des hydrogels cicatrisants directement sur les cordes vocales durant l’intervention, rapporte la revue scientifique Device dans un article récemment publié. Cette technologie viserait à limiter la fibrose post-opératoire, fréquente après l’exérèse de lésions laryngées.
Entre 3 et 9 % de la population développera un trouble de la voix au cours de sa vie, souvent lié à des kystes, polypes ou tumeurs des cordes vocales. Si la chirurgie reste le traitement de référence, la cicatrisation peut entraîner une rigidification des tissus et altérer durablement la phonation. Pour prévenir ces séquelles, des hydrogels sont injectés dans les tissus laryngés, mais leur administration précise demeure complexe.
Une équipe de l’Université McGill a conçu un dispositif permettant de déposer ces hydrogels avec précision sur le site opératoire. La tête d’impression, d’un diamètre de seulement 2,7 mm, constitue la plus petite bio-imprimante jamais développée dans ce domaine, soulignent les auteurs.
« Notre dispositif est conçu non seulement pour la précision et la qualité d’impression, mais aussi pour la facilité d’utilisation par le chirurgien », explique sur le site Infohightech Swen Groen , ingénieur biomédical et premier auteur de l’étude . Il précise que l’appareil « s’intègre aux protocoles chirurgicaux standards et permet un contrôle manuel en temps réel dans un espace de travail restreint ».
Le design du robot s’inspire de la trompe d’un éléphant : une buse située à l’extrémité d’une « trompe » flexible, commandée par des câbles semblables à des tendons et reliée à un module de commande montable sur microscope chirurgical. Le dispositif peut déposer des lignes d’un hydrogel à base d’acide hyaluronique avec une précision de 1,2 mm dans une zone limitée à 20 mm.
Le système a démontré sa capacité à imprimer des formes complexes sur surface plane, puis à reconstruire la géométrie de cordes vocales sur des modèles simulant des lésions ou un défaut tissulaire post-exérèse. « Ce qui rend cet appareil si impressionnant, c’est notamment son comportement prévisible, alors qu’il fonctionne en réalité comme un tuyau d’arrosage », commente Audrey Sedal, co-autrice et ingénieure biomédicale.
Actuellement contrôlé manuellement, le dispositif pourrait bénéficier d’une commande hybride combinant autonomie et guidage chirurgical. « Nous essayons de transposer cela en clinique », indique le Pr Luc Mongeau, auteur principal. « La prochaine étape consiste à tester ces hydrogels sur des animaux, avec l’espoir de lancer des essais cliniques chez l’humain afin d’évaluer la précision, la facilité d’utilisation et les résultats cliniques. »
