J5 MediJet 3D printer’s multi-material, multi-color capabilities enable surgeons to produce realistic models to plan complex surgical procedures, improving planning, training and patient outcomes

France-based Regional University Hospital of Brest (CHU de Brest) is witnessing substantial improvements in pre-surgical planning procedures following the implementation of a new 3D printer by Stratasys’ partner-reseller, Cylaos. The installation gives surgeons highly accurate and detailed 360-degree patient-specific anatomic models prior to the actual operation, which may improve surgical risks and reduce time in the operating room.

According to Samuel Guigo, radiology and 3D printing technician at the CHU, the realistic sophistication of the 3D printed models produced with the all-in-one, multi-material, multi-color J5 MediJet over previous single-material, single-color options is transformational and sets a new standard for medical modeling.

“The accuracy we now enjoy with the J5 3D printed models means our surgeons are far better equipped and prepared before going into theater, which significantly and quantifiably reduces surgical-related risks through improved safety,” he explains.

Guigo adds: “When preparing a vascular surgery for example, millimetric precision is mandatory. With the J5 MediJet, not only can we achieve this, but we have the flexibility to re-print the models to iterate and achieve optimal results, reproducing them with complete consistency, as required. We were simply unable to do this previously.”

The use of Stratasys’ advanced 3D printing technology is, explains Guigo, a crucial factor contributing to the quality of the anatomical models the hospital can produce. This, he says, is underscored by the Elastico^TM photopolymer material.

“We can produce models on the MediJet with far greater realism than our other 3D printing technologies allow. With the Elastico material, for example, the haptic feeling and surface smoothness replicate the patient’s soft arteries much more closely,” he says.

In-house Stratasys capability addresses quality issues and supports capacity requirements

The short-comings in the hospital’s existing alternative technologies also meant that the production of some models had to previously be out-sourced to external providers. Nevertheless, with a level of quality that fell short of the hospital’s requirements, together with a mounting need to better manage increasing volumes, the acquisition of the in-house J5 MediJet made logical business sense.

Improving training and patient care

Beyond pre-surgical preparation, the use of patient-specific 3D printed medical models produced on the J5 MediJet for on-demand training can improve patient outcomes by reducing complications and decreasing overall recovery time and length of hospital stay. In addition, with a highly accurate patient-specific 3D printed medical model, surgeons can better explain specific pathologies and procedures to patients prior to surgery, which has been proven to improve a patient’s therapeutic understanding and satisfaction.

“The MediJet means that we’re winning in every area”, concludes Guigo. “We have greater management of growth requirements and have addressed quality issues, while also improving processes and educational practices.”

The CHU de Brest’s installation of the J5 MediJet was achieved thanks to support from the hospital’s Innoveo Endowment Fund, which is designed to support projects that improve the care, quality of life and comfort of patients. Since its installation, the use of the J5 MediJet has rapidly expanded to different hospital departments, including Interventional neuroradiology, orthopedic surgery, vascular surgery, neurosurgery, as well as to biomedical services.

Additionally, as part of the government’s strategy for accelerating digital health, W.INN – the innovation center established by the CHU de Brest in 2021 – was recently designated as a Third-Party Experimentation Centre. As such, the CHU is further positioned as a key player in medical innovation at the local, regional and national level.

Looking ahead, the CHU’s next aim is to set up a dedicated 3D printing arm that will address the needs of the hospital’s departments, research team, and training. With the hospital focused on championing the technology’s general use within the medical sector, there is also a vision for producing 3D printed anatomical models for other hospitals, as well as for biomedical engineering schools.

La J5 MediJet est une imprimante 3D multi-matériaux et multi-couleurs qui permet aux chirurgiens de produire des modèles réalistes en vue de préparer des interventions complexes, et donc d’améliorer la planification, la formation et la vie des patients

Le Centre Hospitalier Régional et Universitaire de Brest (CHU de Brest) constate des améliorations substantielles dans les procédures de planification préchirurgicale suite à la mise en service d’une nouvelle imprimante 3D par Cylaos, le revendeur partenaire de Stratasys. La possibilité qu’ont les chirurgiens, avant l’opération proprement dite, de disposer de modèles anatomiques à 360 ° extrêmement précis et détaillés, adaptés à chaque patient, permet de réduire les risques chirurgicaux et le temps passé en salle d’opération.

Par rapport aux solutions précédentes, à matériau unique et à une seule couleur, les modèles réalistes et sophistiqués imprimés en 3D par la J5 MediJet multi-matériaux, multi-couleurs tout-en-un ont été révolutionnaires. Ils définissent un nouveau standard en matière de modélisation médicale, ajoute le technicien en radiologie et en impression 3D du CHU.

« Grâce à la précision qu’offrent les modèles imprimés en 3D par la J5, nos chirurgiens sont bien mieux équipés et préparés avant d’entrer en salle d’opération, ce qui réduit de manière significative et quantifiable les risques liés à la chirurgie », nous explique-t-il.

Et il ajoute : « La préparation d’une chirurgie vasculaire requiert une précision millimétrique. Avec la J5 MediJet, non seulement nous pouvons y parvenir, mais nous avons la possibilité de réimprimer les modèles pour les améliorer et obtenir des résultats optimaux, en les reproduisant avec une parfaite exactitude, selon les besoins. Nous n’étions tout simplement pas en mesure de le faire auparavant. »

Selon lui, l’utilisation de la technologie d’impression 3D avancée de Stratasys est un facteur crucial qui contribue à la qualité des modèles anatomiques que l’hôpital est capable de produire. Et le matériau photopolymère Elastico^TM en est la preuve.

« Avec la MediJet, nous pouvons produire des modèles dont le réalisme est bien supérieur à ce que permettent nos autres technologies d’impression 3D. Le matériau Elastico, par exemple, permet d’obtenir une sensation haptique et une surface lisse qui reproduisent beaucoup plus fidèlement les artères souples du patient », affirme-t-il.

Les possibilités offertes par Stratasys en interne permettent de résoudre les problèmes de qualité et de répondre aux besoins en termes de capacité

En raison des insuffisances des technologies de substitution existantes à l’hôpital, la production de certains modèles devait auparavant être confiée à des prestataires externes. Néanmoins, compte tenu du niveau de qualité insuffisant de ces modèles et de la nécessité croissante de gérer des volumes de plus en plus importants, l’acquisition d’une J5 MediJet en interne s’est imposée d’un point de vue économique.

Améliorer la formation et les soins prodigués aux patients

Au-delà de la préparation pré-chirurgicale, l’utilisation de modèles médicaux imprimés en 3D adaptés à chaque patient produits à la demande sur la J5 MediJet à des fins de formation peut améliorer la vie des patients en réduisant les complications et la durée globale du rétablissement et du séjour à l’hôpital. En outre, le fait de disposer d’un modèle médical imprimé en 3D très précis et propre à chaque individu permet aux chirurgiens d’expliquer plus facilement aux patients leurs pathologies et les procédures spécifiques qui vont être suivies avant l’intervention, ce qui améliore la compréhension et la satisfaction de ces derniers.

« Avec la MediJet, nous sommes gagnants sur tous les plans », conclut M. Guigo. « Nous gérons plus efficacement les impératifs liés à la croissance et à la qualité, tout en améliorant les processus et les pratiques en matière de formation. »

L’installation de la J5 MediJet au CHU de Brest a été réalisée grâce au soutien du fonds de dotation Innoveo de l’hôpital, destiné à soutenir des projets qui améliorent les soins, la qualité de vie et le confort des patients. Depuis son installation, la J5 MediJet a très rapidement été utilisée par les services de neuroradiologie interventionnelle, chirurgie orthopédique, chirurgie vasculaire et neurochirurgie, ainsi que par les services biomédicaux.

De plus, dans le cadre de la stratégie gouvernementale d’accélération de la santé numérique, le W.INN (centre d’innovation créé par le CHU de Brest en 2021) a récemment été désigné comme Tiers lieu d’expérimentation. À ce titre, le CHU se positionne encore davantage comme un acteur clé de l’innovation médicale au niveau local, régional et national.

Le prochain objectif du CHU est de mettre en place un pôle dédié à l’impression 3D qui couvrira les différents services de l’hôpital tout en répondant aux besoins en matière de recherche et de formation. L’hôpital, souhaitant promouvoir l’utilisation généralisée de la technologie dans le secteur médical, envisage également de produire des modèles anatomiques imprimés en 3D pour d’autres hôpitaux, ainsi que pour des écoles d’ingénierie biomédicale.