Notre choix s’est porté sur l’imprimante Form 3 de chez Formlabs. Premier fabricant sur le marché de l’impression 3D résine ayant développé une imprimante accessible tout en offrant des caractéristiques de produits utilisables pour une production de qualité médicale, Formlabs a su améliorer ce produit et s’imposer sur le marché.

En effet, cette imprimante est la plus précise, étant la seule descendant sous les 50 microns. Bien que l’épaisseur des couches reste plus élevée, le rendu final est suffisamment fiable pour permettre une planification chirurgicale minutieuse.

Son volume d’impression n’est pas le plus important mais est le plus intéressant géométriquement pour organiser une impression d’un nombre élevé de modèles simultanés (base presque carrée). Il n’y a pas de risque de perdre de la précision à cause d’une erreur de calibrage car ce dernier est automatique avant chaque impression.

Le remplissage de la résine se fait à partir d’une cartouche insérée dans un compartiment dédié. Cette cartouche doit être compatible avec l’imprimante car reconnaissable par une puce. Cependant il existe un choix varié de résines adaptées et aux propriétés suffisantes pour répondre à nos objectifs. Le remplissage automatique semble apporter une facilité d’usage et limiter les risques de coulée de résine ou autre erreur de mélange pouvant être à l’origine d’une défaillance de la machine.

Au niveau de la configuration, ce modèle est le seul doté d’une cuve amovible. Ce critère est pourtant important car il facilite l’entretien en permettant un nettoyage plus aisé de cette pièce amovible. En effet, en cas de dépôt dans la cuve, la résine perd en qualité avec risques de mélanges, de perte d’homogénéité du matériau, ou de défaut de photopolymérisation. Le risque de mélange est également diminué par la séparation des matériaux, chacun étant isolé dans un dépôt spécifique.

En termes de compatibilité informatique, il existe peu de différences entre les modèles. La programmation de l’impression se fait avec un logiciel dédié fourni par Formlabs, ce qui garantit une spécificité d’usage et des mises à jour régulières.

Cette imprimante est la plus imposante et présente le prix le plus élevé, mais ces deux critères ont été considérés moins importants dans cette comparaison.

Le post-traitement se compose d’une première étape de lavage alcoolisé puis d’une étape de chauffage UV. L’imprimante s’accompagne d’une machine de lavage FormWash, qui nettoie l’excès de résine liquide non polymérisée présente à la surface des pièces imprimées en 3D. S’y ajoute une chambre de post-polymérisation FormCure. Elle permet de fournir la lumière et la chaleur nécessaires pour la post-polymérisation des pièces imprimées afin de leur conférer leurs propriétés optimales. La durée de post-traitement dépend de la résine et varie entre 15 et 60 minutes.

À ces deux étapes s’ajoute une étape manuelle de retrait des supports d’impression.

Il est indispensable que l’entreprise sélectionnée respecte la norme ISO 13485 : « Dispositifs médicaux – Systèmes de management de la qualité – Exigences à des fins réglementaires » (388), publiée en 2016 et revue en 2020. Cette norme énonce les exigences relatives au système de management de la qualité lorsqu’un organisme doit démontrer son aptitude à fournir régulièrement des DM et des services associés conformes aux exigences des clients et aux exigences réglementaires applicables. Il est à noter que cette certification n’est pas obligatoire pour commercialiser des DM et n’est pas un garante de leur qualité et de leur sécurité. Cependant elle indique que la société suit une procédure reconnue par un organisme indépendant qui l’audite régulièrement. Ainsi, en avril 2022, Formlabs nous a remis un certificat de respect de la norme ISO 13485 (annexe 1 de la thèse d’origine). L’imprimante, le bain et le four ne sont pas des dispositifs médicaux (389, 390). Ils disposent cependant d’un marquage CE et respectent certaines normes (certificats de conformité : annexe 2 de la thèse originale (1)).

5.2 Matériau d’impression

La résine est le matériau classiquement utilisé par les prothésistes pour la réalisation des gouttières. Elle combine facilité d’accès et d’usage, offre d’excellentes finitions ainsi qu’une précision adaptée. Par ailleurs, la résine offre une bonne résistance et une solidité minimisant le risque de dégradation lors des processus de stérilisation. Différentes catégories de résines sont disponibles, comme des résines standard, utilisables pour des modèles anatomiques ou des produits n’entrant pas en contact avec le patient. D’autres résines sont biocompatibles classe I et donc utilisables au contact des cavités naturelles (gouttière, conformateur nasal). Enfin, des résines biocompatibles classe II sont disponibles, utilisables pour produire des guides de coupe ou des guides de positionnement. Le statut biocompatible et de toxicité est attesté par le respect de diverses normes que la résine doit valider.

Choix de la résine

De nombreuses résines sont proposées par Formlabs, mais dans le domaine médical, l’entreprise propose une résine dont l’indication principale est la production de gouttières dentaires : la résine BioMed Clear. C’est un matériau rigide et transparent destiné aux applications biocompatibles nécessitant un contact prolongé avec la peau ou les muqueuses (fiche technique : annexe 3 et 4 de la thèse originale (1)).

Étude de déformabilité

BioMed Clear est dite compatible avec différentes méthodes de stérilisation. La stérilisation consiste en l’application simultanée ou progressive de différentes contraintes thermiques et de pression, ainsi qu’en l’exposition à différents agents physiques et chimiques, constituant un ensemble d’évènements auxquels les propriétés physiques du DM vont être soumises. Ainsi, afin de tester la préservation de son intégrité, et de valider la non-altération de ses composants, une étude de déformabilité d’une sélection de gouttières imprimées avec la résine BioMed Clear est envisagée si les données ne sont pas publiées par le fabricant.

Comme nous l’avons vu dans la deuxième partie de cet ouvrage, la littérature corrobore une précision des gouttières occlusales de l’ordre du millimètre. Nous avons retenu ce seuil comme critère de non-déformabilité de la gouttière : nous allons procéder à une analyse morphométrique de ces gouttières avant et après stérilisation.

Biocompatibilité

Plusieurs critères de biocompatibilité se doivent d’être validés afin de déterminer le risque d’usage et la sécurité d’emploi de la résine. À chaque risque s’accompagne une norme.

• Non cytotoxique : ISO 10993-5

• Non irritant : ISO 10993-10

• Non sensibilisant : ISO 10993-10

• Non mutagène : ISO 10993-3

• Non toxique (subaiguë) : ISO 10993-17

• Non toxique (subchronique) : ISO 10993-18

• N’émet pas de matières particulaires : ISO 18562-2

• N’émet pas de COV : ISO 18562-3

• N’émet pas de substances dangereuses hydrosolubles : ISO 18562-4

À cela s’ajoute la classification United States Pharmacopoeia (USP) intervenant pour déterminer la biocompatibilité d’un matériau. Six classes sont définies, la sixième étant la plus exigeante. Les tests de classe VI visent à certifier qu’il n’y a pas de réactions nocives ou d’effets physiologiques à long terme causés par des produits chimiques qui s’échappent des matières plastiques. Ces tests sont effectués en produisant un extrait du produit avec différents fluides d’extraction et en l’injectant dans des échantillons in vivo. Trois types de tests sont décrits (391) :

• injection systémique : exploration d’une toxicité systémique aiguë (dans les 72 heures) ;

• injection intracutanée : exploration d’une réactivité cutanée locale (dans les 72 heures) ;

• implantation : exploration d’une toxicité systémique chronique (supérieure à cinq jours).

Ainsi, après étude des différentes résines présentées par Formlabs, la résine BioMed Clear apparaît comme la plus sûre dans cette gamme.

Cependant, la biocompatibilité de la résine n’est pas synonyme de biocompatibilité du DM. Ainsi, une étude de biocompatibilité du DM dans son ensemble est en cours de réalisation en partenariat avec le laboratoire RMeS (392). L’objectif étant de se rapprocher des normes sus-citées.

5.3 Prise d’empreinte optique et scanner intra-oral

En attendant la certification de son flux numérique, l’équipe de chirurgie maxillo-faciale du CHU de Nantes continue de produire des modèles dentaires en plâtre et de les utiliser afin de respecter les demandes réglementaires en l’absence de certification du flux numérique. Afin de les intégrer dans la planification, ces modèles doivent être numérisés, en les scannant avec une caméra optique. Une autre possibilité consiste à réaliser une acquisition virtuelle des arcades dentaires directement à l’aide d’un scanner intra-oral et de sa caméra optique.

Principes généraux

Les scanners intra-oraux se sont développés et perfectionnés depuis les travaux de Duret en 1974 (393) avec l’objectif de permettre la numérisation de la cavité orale : arcades dentaires et leur soutien alvéolaire, et voûte palatine (figure 23).

Le dispositif se compose de trois éléments : une caméra optique, un logiciel, et un ordinateur dédié. De nombreux modèles sont disponibles sur le marché, différant par la technologie utilisée. Toutes les caméras ont en commun la projection d’une lumière sur un objet. La réflexion de cette lumière est enregistrée comme une image unique à l’instar d’une coupe de scanner. Le logiciel reçoit les images capturées par la caméra et les convertit en un fichier 3D exportable au format STL.

Les technologies utilisées sont (393) :

• microscopie confocale,

• tomographie à cohérence optique,

• stéréovision et triangulation active et passive,

• principes d’interférométrie et de décalage de phase.

Selon une revue de la littérature de 2017, la précision d’acquisition se situe entre 4 et 16 micromètres avec les scanners intra-oraux, ce qui est au moins aussi précis que la prise d’empreinte traditionnelle. Ce dispositif est jugé adapté à la pratique clinique, indépendamment de la technologie utilisée. Aucun dispositif n’est unanimement considéré comme étant le plus efficace (395).

Étude de marché

Afin d’identifier le modèle le plus adapté à notre flux numérique, nous avons identifié des critères ayant un impact clinique en nous basant sur la littérature (395) :

• le poids de la caméra ;

• le temps d’acquisition, dépendant du logiciel et de la courbe d’apprentissage ;

• la stratégie d’acquisition ¹ (chemin à parcourir en bouche avec la caméra pour compléter l’acquisition) ;

• le poudrage – certaines technologies nécessitent de poudrer la surface dentaire, entrainant un inconfort pour le patient.

Cinq essais ont été réalisés sur l’acquisition d’une arcade maxillaire complète afin de déterminer le modèle de caméra le plus précis (quatre essais in vitro et un in vivo), avec une prise en compte des critères ci-dessus, de l’ergonomie de la caméra et des logiciels, et de son coût (396).

• Trios 3 et 4 de la société 3Shapes.

• Omnicam et PrimeScan de la société DentsplySirona.

• Element 2 de la société iTero.

• i500 de la société Medit.

• CS 3600 et CS 3700 de la société Carestream.

• Emerald de la société Planmeca.

Ces cinq essais font ressortir un avantage pour Trios3 et PrimeScan, avec une précision moyenne combinée in vivo – in vitro autour de 35 micromètres.

Entre ces deux modèles, notre choix s’est porté sur Trios3.

Ce modèle se fonde sur la technologie de la microscopie confocale. Une lumière laser est envoyée sur un objet à travers un diaphragme, un miroir dichroïque et une lentille. Cette lumière balaie la surface de l’objet dans un plan focal identique au plan focal de l’objectif qui va recevoir la lumière renvoyée par l’objet. La lumière va repasser par une lentille, le miroir dichroïque et un diaphragme. On obtient une coupe optique correspondant à un plan de l’objet. L’appareil fait varier ce plan dans la hauteur, fournissant une succession de coupes qui sont traitées informatiquement pour reconstituer une image 3D (395).

L’un de ses principaux avantages réside dans sa suite de logiciels. En effet, la société danoise est la seule à proposer un logiciel unique (OrthoAnalyzer) incluant toutes les fonctionnalités du scanner intra-oral sur une seule interface, facilitant le travail informatique et la prise en main en évitant le jonglage sur divers supports, avec par ailleurs des fonctions absentes chez les offres concurrentes : par exemple, possibilité d’enregistrement les mouvements mandibulaires, permettant d’acquérir des données mécaniques sur l’occlusion dentaire ². Au plan financier, le positionnement du modèle d’entrée de gamme Trios3 Basic se veut accessible. La Trios4 se place au-dessus de la gamme Trios3, avec des fonctionnalités dentaires intéressantes mais peu utiles en chirurgie orthognathique. Au niveau ergonomie, la caméra se présente sous la forme d’un (gros) stylo avec une possibilité de prise en main « pistolet » offrant une liberté de mouvement améliorée. Les Trios3 et 4 sont les seules caméras sans fil disponibles sur le marché.

Égale en performance, la PrimeScan a l’avantage de présenter un large capteur permettant une acquisition rapide et fluide des données, mais qui aura donc l’inconvénient d’être encombrante dans les petites bouches ou en cas de limitation d’ouverture buccale, ce qui rend son utilisation limitée dans une démarche orthognathique. Son poids est également supérieur à ce que propose 3Shapes, ce qui nuit à son ergonomie. Sa chaîne numérique est également compliquée, avec une multitude de logiciels intervenant dans la démarche. L’exportation au format STL est par ailleurs impossible, ce qui l’élimine des possibilités d’achat.

5.4 Choix des logiciels

Plusieurs logiciels sont nécessaires de la capture de données jusqu’à l’impression. Parmi ces logiciels, différentes interfaces sont spécifiquement médicales, propres à chaque structure hospitalière et nécessaires au parcours du patient. Ces dernières, par définition certifiées conformes, et non spécifiques au flux numérique, sont exclues de notre discussion.

À ces logiciels, comme les systèmes de dossier patient informatisé, s’ajoutent les logiciels spécifiques du flux numérique. Le logiciel du scanner optique est une exception car fourni avec le dispositif et ne pouvant être choisi. Ce logiciel, tout comme le scanner intra-oral lui-même, sont certifiés selon la norme ISO 13485 : 2016 (annexe 5 de la thèse originale (1)).

Dans ce contexte, seuls les logiciels de planification et d’impression restent à discuter.

Logiciel d’impression

Le logiciel d’impression est dépendant de l’imprimante sélectionnée. Dans notre cas, Formlabs impose l’utilisation de son logiciel dénommé PreForm. Les informations concernant PreForm sont disponibles dans la notice d’utilisation de l’imprimante ou directement sur le site internet de Formlabs (397) (figure 24). Ce logiciel offre plusieurs fonctions.

• Importation du modèle à imprimer au format STL ;

• Vérification de la dimension du modèle – l’échelle se doit d’être au 1 :1 dans notre cas ;

• Organisation spatiale des différents modèles afin de limiter la durée d’impression et d’optimiser la place disponible ³.

• Génération de supports permettant de garantir l’architecture 3D du modèle ⁴ – ces supports sont retirés manuellement en fin de post-traitement du dispositif.

• Calcul des couches nécessaires de résine et donc du nombre de passages de la buse, dont dépend la durée d’impression – le réglage retenu pour un rendu de qualité est une épaisseur de couche de 100 microns.

• Découpage du modèle en couches successives et envoi à l’imprimante par réseau WIFI.

Préparation des modèles dentaires 3D à la planification

La planification 3D se base sur différentes données numériques :

• imagerie 3D du patient au format DICOM,

• modèle 3D des arcades dentaires au format STL,

• selon les équipes, photographie 3D du patient.

Les modèles 3D des arcades dentaires du patient sont importés dans le logiciel de planification. Ils sont obtenus soit après acquisition directement dans la bouche du patient avec la caméra optique, soit après scan des modèles en plâtre avec une caméra optique ou un scanner rayons X (dédié à scanner des moulages ou scanner médical). Dans l’exemple de notre flux numérique, nous avons précisé que le logiciel du scanner optique associé à la caméra Trios suffit comme seule interface pour assurer toutes les étapes de traitement, excepté une étape importante. En effet, il existe une incompatibilité entre les fichiers STL exportés depuis le scanner intra-oral et le logiciel de planification (qui sera présenté ultérieurement) en termes de reconnaissance de l’orientation spatiale du modèle 3D. Le logiciel MeshMixer (Autodesk) peut être utilisé pour résoudre ce probème. Le STL du modèle souhaité (figure 25a) peut être importé, puis placé dans l’espace, horizontalement selon le plan du lit d’impression et regardant face au praticien (figure 25b). D’autres fonctions de MeshMixer peuvent être utiles, comme l’inspection du modèle afin de déceler les éventuels « trous » dans la segmentation et les combler (figure 25c) – ces micro-trous pouvant déstabiliser la structure tridimensionnelle au moment de l’impression.

De même, en cas de chirurgie maxillaire segmentée, le logiciel de planification demande une base palatine solide. Suite au passage de la caméra optique, seule la surface muqueuse du palais est enregistrée. MeshMixer permet de remplir cette structure afin de mimer un palais, qui pourra ensuite être coupé virtuellement durant la planification.

À noter, depuis la version 2022 du logiciel de planification présenté ci-dessous, les erreurs de spatialisation des fichiers STL semblent avoir disparu, rendant l’étape présentée dans ce paragraphe optionnelle.

Logiciel de planification

Le logiciel de planification utilisé au CHU de Nantes est IPS CaseDesigner (KLS Martin), désigné « IPS » dans la suite. Développé spécialement pour la chirurgie orthognathique, ce logiciel permet de réaliser virtuellement la chirurgie souhaitée et mimer le déplacement des bases osseuses. Il peut alors générer un modèle 3D de la gouttière occlusale intermédiaire et de la gouttière finale, et l’exporter au format STL.

La réglementation actuelle concerne également les logiciels utilisés. La déclaration de conformité d’IPS (annexe 6 de la thèse originale (1)) atteste que ce logiciel est marqué CE comme un DM de classe I. Il est donc possible de l’intégrer dans un flux numérique en respectant un système de gestion de la qualité tel que demandé par la norme ISO 13485 : 2016.

Création d’un modèle 3D

Le modèle 3D du patient est une représentation 3D numérique basée sur son squelette crâniofacial, ses arcades dentaires, et ses tissus mous. Les différentes données importées dans le logiciel de planification vont permettre de construire ce modèle.

La planification débute par l’importation de l’imagerie du patient au format DICOM. IPS va automatiquement compiler les coupes du scanner afin de créer un modèle 3D squelettique du patient (figure 26). C’est la segmentation. Une attention doit être portée au choix du seuil osseux. En effet l’examen présente des artéfacts liés au matériel métallique orthodontique. Il faut donc choisir un compromis afin de diminuer au maximum ces artéfacts, sans pour autant effacer des structures osseuses d’intérêt, notamment les condyles mandibulaires ou les reliefs de l’épine de Spix nécessaires à la suite de la planification.

Le modèle du crâne pourra être associé à un modèle cutané avec l’import d’une photogrammétrie 3D (figure 27). Cette technologie est en cours d’adoption clinique. Sa mise en pratique n’est pas encore d’actualité en 2024. La combinaison des données osseuses et des données de surface va permettre de progresser dans la prédiction de la réponse des tissus mous aux mouvements squelettiques chirurgicaux. L’une des finalités de la chirurgie orthognathique étant esthétique, cette approche est très prometteuse et répond à une demande claire des patients. Les prédictions cutanées ne sont pas encore totalement fiables et nécessitent, pour être améliorées, de bénéficier de la combinaison d’approches statistiques (apprentissage machine), d’approche bio mécaniques, et de méthodes d’intelligence artificielle par apprentissage profond.

Une fois le modèle 3D créé, il faudra l’orienter selon le plan de Francfort ou bien selon le maintien de tête naturel du patient (figure 28). Des repères anatomiques peuvent aider dans cette étape, comme la position des zygomas et des fissures orbitaires, qu’il est possible d’aligner comme souhaité avec la grille générée par l’interface. Le regard de face est alors plus important que le profil du patient.

Afin de compléter le modèle, une segmentation du nerf alvéolaire inférieur dans son canal sur toute sa longueur peut être réalisée afin de ne pas risquer un conflit anatomique avec les traits d’ostéotomies, notamment en cas de génioplastie (figure 29).

Le logiciel IPS dispose d’un onglet permettant la réalisation d’une céphalométrie du patient, non utilisée dans notre flux numérique.

Création d’un modèle chirurgical

Le logiciel aide à placer les traits d’ostéotomie (figure 30), avec la possibilité de pratiquer une ostéotomie du maxillaire en plusieurs fragments. La génioplastie peut également être simulée, mais n’intervient pas dans la production de la gouttière et ne sera pas détaillée ici. Sa planification virtuelle permettra cependant une meilleure appréciation du rendu esthétique final, avec une sécurité augmentée grâce à la visualisation du nerf alvéolaire inférieur et de la position des apex dentaires.

5.5 Choix de l’occlusion finale

Quatre options sont possibles :

• importation de l’occlusion finale scannée sur les modèles dentaires en plâtreé ;

• occlusion idéale automatique ;

• chirurgie à main levée ;

• mise en occlusion selon une arcade référente.

Dans le cas où les empreintes dentaires ont été prises à l’alginate afin de couler des modèles dentaires en plâtre, un montage sur un articulateur type Galetti est possible, avec positionnement selon l’occlusion finale choisie. Cette position sera alors scannée grâce à la caméra optique et sera importée directement dans le logiciel IPS (figure 31b). Cet articulé dentaire pourra être sélectionné, après gommage des excédents comme le socle. Une étape d’alignement avec le modèle 3D permet d’assurer une bonne reconnaissance des structures. Les ostéotomies étant réalisées, les bases osseuses sont libres comme durant la chirurgie et le logiciel pourra les positionner selon l’occlusion finale importée. L’onglet « diagnostic » nous permettra alors de visualiser les déplacements effectués selon des points repères pré-établis.

Si les empreintes dentaires ont été capturées par scanner optique, les modèles dentaires peuvent être imprimés afin d’être montés sur articulateur, permettant de reprendre les étapes ci-dessus.

À ce stade, l’importation directe du modèle sans passer par une réorientation sur MeshMixer risque de causer une erreur. Le logiciel IPS ne permet pas de modifier directement cette orientation depuis son interface. Une fois le modèle importé, il faudra veiller à ce que l’arcade supérieure corresponde bien à l’arcade maxillaire et inversement. Des repères seront alors placés sur le modèle dentaire, et leurs miroirs seront placés sur le modèle complet du patient, afin de permettre un alignement optimal des deux structures.

IPS peut également simuler directement une occlusion virtuelle. Après l’enregistrement de points repères, le logiciel va positionner les arcades dentaires selon la meilleure occlusion (figure 31). Un occlusiogramme utilisant une échelle de couleurs va permettre d’identifier les zones d’interférences ou d’infraclusie. L’utilisateur pourra alors ajuster l’occlusion comme il le souhaite. Les bases osseuses suivront ensuite le déplacement des dents selon les traits d’ostéotomies réalisés.

Certains cas complexes peuvent rendre irréalisables les étapes décrites précédemment. Dans le cas d’une chirurgie première, le positionnement des bases osseuses primera sur l’occlusion. Il en est de même en cas de dysmorphose sévère. En cas de déplacements osseux trop importants, un compromis devra être réalisé. De même, face à une grande asymétrie faciale, il peut être plus simple de raisonner d’abord en plaçant les structures osseuses, puis d’adapter secondairement selon l’occlusion obtenue. Dans ce cas, le logiciel offre la possibilité de réaliser une planification à main levée (figure 32). Les bases osseuses seront alors déplacées dans les trois plans de l’espace comme souhaité, en translation et en rotation. Une fois encore, la grille de l’interface et l’onglet « diagnostic » (qui quantifie les déplacements) assisteront le chirurgien, qui devra rechercher le compromis idéal entre positionnement osseux et articulé dentaire.

À noter qu’en cas de planification d’une chirurgie ne concernant qu’une arcade dentaire, une fonctionnalité permet de mettre en occlusion l’arcade opposée, opérée, avec l’arcade bien positionnée (figure 33). Ce système peut également être utilisé en cas de chirurgie maxillo-mandibulaire dans le cas où une arcade est mise en occlusion avec son antagoniste, utilisée comme référence. La seconde arcade sera alors déplacée, ce qui mobilisera les deux arcades en bloc.

Génération des gouttières occlusales

Quel que soit le déroulement de la planification, un onglet dédié permet de générer automatiquement les gouttières occlusales (figure 34). Après avoir vérifié que l’autorotation mandibulaire ne soit pas source de conflits osseux, il faut définir, de la mandibule ou du maxillaire, lequel sera ostéosynthésé en premier. La gouttière sera générée en sélectionnant les surfaces occlusales à intégrer. Pour obtenir une bonne préhension dentaire, les gouttières s’étendent généralement des dents 6 à 6. Une zone incluse dans la gouttière sera dédiée à l’impression de quelques informations importantes : « intermédiaire » ou « finale », ainsi qu’une identification du patient et la date de production.

Les gouttières proposées par IPS sont faiblement personnalisables : seule leur épaisseur peut être modifiée, généralement choisie pour être la plus faible possible. Une alarme apparaît quand la gouttière est trop fine. Par habitude, les gouttières du CHU de Nantes ont une épaisseur correspondant à cette limite inférieure avec le rajout d’une marge de 0,2 mm.

Les gouttières sont exportées au format STL et intégrées au logiciel de l’imprimante. IPS permet également de transférer un fichier STL vers leur producteur, IPS Gate, dans le cas où le service ne dispose pas d’un système d’impression local.

En raison des limites d’IPS en termes de CAO, les gouttières imprimées ne sont pas prêtes à l’emploi. Afin de garantir une congruence parfaite entre la gouttière intermédiaire et les arcades dentaires durant la chirurgie – et une absence complète de mouvements résiduels lors de l’ostéosynthèse – elle sera ligaturée aux arcades dentaires par des fils métalliques. Ainsi, une fois le modèle imprimé, nettoyé dans le bain de solvant, et cuit dans le four à UV, le prothésiste dentaire est chargé de compléter la gouttière par des trous permettant le passage des fils d’acier. Cependant, la gouttière ne dispose pas de la surface suffisante pour positionner ces trous sans altérer les surfaces occlusales : de la résine est ajoutée sur sa face vestibulaire afin d’en augmenter la surface, les trous pouvant alors être percés.

De même, le design de gouttière définitive proposé ne permet pas d’obtenir un système de rétention suffisant : selon le même principe, de la résine est rajoutée afin de pouvoir percer deux trous de chaque côté et attacher une chaînette élastomérique par deux ligatures métalliques. Celle-ci sera passée au-dessus des potences orthodontiques maxillaires afin de garantir une fixation de la gouttière à l’arcade dentaire maxillaire.

La résine utilisée pour ces additions est une résine classiquement utilisée par les prothésistes dentaires en orthodontie, et celle déjà utilisée dans le service de chirurgie maxillo-facial du CHU de Nantes dans le flux de production conventionnel des gouttières. Sa référence est : Orthoresin (Dentsply Sirona).

6 Stérilisation et conditionnement

L’étape de stérilisation permet d’assurer que le DM n’apporte pas de germes extérieurs sur le champ opératoire. En fabrication additive, comme les matériaux sont déposés couche par couche, la structure finale peut théoriquement comporter des « inclusions » de bactéries, qui pourraient être libérées si la structure est coupée pendant le temps chirurgical.

La stérilisation est réalisée dans le strict respect de la norme ISO 14937 : 2009 : « Stérilisation des produits de santé – Exigences générales pour la caractérisation d’un agent stérilisant et pour la mise au point, la validation et la vérification de routine d’un processus de stérilisation pour dispositifs médicaux » (399), ainsi que suivant les recommandations émises par le ministère de la santé au sein du document « bonnes pratiques de pharmacie hospitalières », édité en juin 2001 (400).

Tous les DM ne doivent pas être stérilisés. La classification de Spaulding renseigne sur la nécessité de prise en charge du DM par le service de stérilisation. Elle définit trois catégories selon les tissus biologiques en contact, avec pour chacun un niveau de risque et un traitement associé (401) :

• DM critique,

• DM semi-critique,

• DM non critique.

Une interprétation de la situation consiste à considérer que les gouttières occlusales étant introduites dans une cavité stérile (la bouche est dans le champ opératoire), les gouttières sont classées parmi les DM critiques à haut risque infectieux. Une stérilisation ou, à défaut, une désinfection de haut niveau est alors nécessaire. D’une manière générale, en stérilisation, un certain nombre d’informations sont recueillies au moyen des fiches techniques des DM afin de remplir une check-list pour référencer le DM. L’Unité Centrale de Stérilisation (UCS) du CHU de Nantes a constitué des logigrammes pour chaque étape du processus de stérilisation afin de ne pas altérer les propriétés du DM. Cependant, toute cette approche peut être remise en cause car la bouche est une zone contaminée. Les gouttières produites par les méthodes traditionnelles ne sont jamais stérilisées mais sont trempées dans des solutions désinfectantes sur la table opératoire (protocole établi par l’expérience des équipes et validé par l’Unité de gestion du risque infectieux (UGRI) de l’hôpital), plus par habitude que selon des données scientifiques. Dans ce contexte, nous présentons ici le protocole de stérilisation adopté au CHU de Nantes. Il correspond plus à un exercice formel pour se conformer aux exigences réglementaires qu’à une réalité médicale.

Le processus de stérilisation se compose de plusieurs étapes :

• pré-désinfection,

• réception et lavage,

• recomposition et conditionnement,

• stérilisation.

Les gouttières ne devront pas être pré-désinfectées car elles n’ont jamais été utilisées au préalable. Le lavage se fera en laveur désinfecteur automatisé selon différentes étapes : une phase de lavage à 55 °C pendant 300 secondes dans une eau spécifique, puis une phase de désinfection à 93 °C pendant 180 secondes dans un nouveau mélange. Une attention particulière est portée à l’étape de brossage. Du fait des reliefs de la gouttière, elle sera nettoyée à l’aide d’une brosse adaptée au DM. Le rinçage est réalisé à l’eau osmosée. Le séchage s’effectue par lingette puis éventuellement par soufflage d’air comprimé, pour éviter toute recontamination. À l’issue de ce lavage, une vérification de l’intégrité du DM est réalisée par le personnel.

Le conditionnement du DM se fait dans le respect des normes suivantes.

• Exigences générales : ISO 11607-1 « Relatives au matériau, système de barrière stérile et système d’emballage » (402).

• Exigences générales : ISO 11607-2 « Relatives aux exigences de validation pour les procédés de formage, scellage et assemblage : qualification de l’installation, opérationnelle et performance » (403).

• Exigences en fonction des types de conditionnement : NF EN 868 -2 à 10.

Ce conditionnement est effectué le plus précocement possible après le nettoyage, afin d’éviter toute contamination. Le système d’emballage est constitué d’un système de barrière stérile préformé – un premier sachet – puis d’un emballage de protection, correspondant à un second sachet. Ce double emballage est requis en raison du transport et du stockage au bloc opératoire. Le système de barrière stérile est un sachet thermoformé répondant à la norme NF EN 868-5. L’emballage de protection, le système le plus externe, est constitué de polyéthylène ayant les mêmes propriétés que le premier sachet.

Après avoir été conditionnées dans le système de barrière stérile, les gouttières sont stérilisées par vapeur d’eau à l’autoclave dans un cycle instrument conteneur de 134 °C pendant 18 minutes. L’efficacité de la stérilisation par vapeur d’eau est contrôlée par la réalisation du test de Bowie Dick (404), attestant d’une bonne pénétration de la vapeur d’eau.

Ce protocole local est compatible avec les recommandations de Formlabs concernant sa résine. En effet Formlabs recommande une stérilisation de la résine choisie à l’autoclave à 134 °C pendant 20 minutes.

Le système d’emballage ainsi que la stérilisation par vapeur d’eau garantissent une stérilité de six mois. Ainsi, nous pouvons déterminer la date de péremption comme étant la date de stérilisation dépassée de six mois, à moins que le conditionnement destiné à en préserver l’état stérile ou microbien soit endommagé.

Le sachet du DM stérilisé est marqué d’une double étiquette, permettant de l’adresser au bloc opératoire via le service logistique. Cette étiquette doit mentionner les éléments suivants :

• le site destinataire, avec le nom et le numéro de l’unité fonctionnelle ;

• le nom du dispositif médical ;

• la date de péremption, exprimée par l’année, le mois et le jour ;

• le numéro de traçabilité, permettant de retracer l’historique du processus de stérilisation ainsi que des usages du DM ;

• le type d’emballage, précisant qu’il s’agit d’un emballage double sachet ;

• le code barre permettant l’identification du DM à l’unité de stérilisation et au bloc opératoire.

Cette étiquette doit également comporter d’autres informations imposées par la réglementation européenne (voir paragraphe 8.2).

Elle sera utile durant le temps opératoire car elle sera collée sur le document de traçabilité opératoire.

7 Organisation logistique

7.1 Imprimante et outils de post-traitement

Le service de chirurgie maxillo-faciale du CHU de Nantes est doté d’une imprimante Form2 datant de février 2018. Pour répondre à une demande croissante dans le cadre de la certification du flux, et pour pallier les risques de panne, deux nouvelles imprimantes Form3 de nouvelle génération ont été achetées, avec les FormWash et FormCure correspondants (annexe 7 de la thèse originale (1)).

7.2 Consommables d’impression et d’acquisition

Certains consommables sont nécessaires pour alimenter le flux numérique, dont l’alcool isopropylique et de la résine liquide.

L’alcool isopropylique est le solvant alcoolique utilisé par le bain FormWash. Les stocks de résine BioMed Clear sont gérés par le prothésiste du service. Les commandes seront passées directement avec la pharmacie centrale du CHU de Nantes qui les redirige vers Formlabs. La vérification du stock est assurée quotidiennement par les aides-soignants du service. Elle fait l’objet d’une traçabilité sur bon standardisé transmis au cadre de santé. Un contrat d’approvisionnement a été signé entre le CHU de Nantes et Formlabs, garantissant un approvisionnement suffisant pour deux années de fonctionnement en termes de ressources.

Le service doit également disposer d’un autre consommable spécifique à l’acquisition numérique de données : les embouts pour la caméra optique du scanner intra-oral. Ces embouts à usage unique s’adaptent à l’extrémité de la caméra afin de garantir une acquisition des arcades dentaires directement en bouche avec respect des règles d’hygiène. Cet approvisionnement est effectué par le cadre de santé du service auprès du fournisseur de 3Shapes.

7.3 Logiciels

Le logiciel OrthoAnalyzer du scanner intra-oral de 3Shapes est disponible en libre accès. La licence n’est pas limitée dans le temps. Différentes mises à jour sont proposées selon l’amélioration du support et selon l’achat de nouvelles fonctionnalités. Le logiciel MeshMixer est en accès libre sur Internet, son utilisation est ainsi garantie sans limite de temps après téléchargement bien que l’éditeur n’en assure plus la mise à jour. Le logiciel IPS est accessible après achat d’une licence auprès de KLS Martin. Il existe deux formules : achat sans limite de temps ou achat d’une licence annuelle avec nécessité d’un renouvellement. L’achat s’accompagne de la mise à disposition d’un système d’assistance et de formation de la part du fournisseur. PreForm est disponible en libre accès sur le site de Formlabs ⁵, sans limite de temps, et est actualisé par le fournisseur.

7.4 Traçabilité

Après impression, chaque gouttière est identifiée à l’aide d’étiquettes (voir paragraphe 9.2) tout au long de son cycle d’utilisation. Elles sont accompagnées d’un code barre d’identification, qui sera scanné afin de vérifier la nature du DM lors de différentes étapes :

• lors de la prise en charge par l’UCS ;

• en fin de stérilisation après conditionnement en double-sachet ;

• lors de sa livraison au bloc opératoire ;

• à l’ouverture du sachet au début de l’intervention chirurgicale afin de mettre à disposition le DM ;

• en fin d’intervention chirurgicale.

8 Organisation spatiale, local dédié

Afin de garantir la meilleure efficacité et sécurité du flux numérique, la mise à disposition d’un local dédié a été réfléchie selon un cahier des charges spécifique. L’objectif était de réunir spatialement les différentes étapes de conception du DM, pour rapprocher les différents intervenants. Ainsi le dialogue entre les praticiens concernés était favorisé, avec limitation de l’intervention de tiers, réduction du temps de production et facilitation de la centralisation du flux.

8.1 Sécurité

Sécurité générale

L’organisation du local doit se faire dans le respect des règles de sécurité en vigueur. L’impression 3D expose à des risques, avec nécessité de mesures à la fois préventives et correctives. Selon la loi de sécurité et de santé au travail, « tout employé doit être formé et informé, protégé contre les risques professionnels, et se voir fournir l’organisation et les moyens adaptés à son activité » (405).

Ainsi, le personnel manipulant les machines d’impression 3D est formé et reçoit des équipements de protection individuelle. Formlabs fournit des recommandations de sécurité pour le maniement de ses appareils et indique que :

• l’alcool isopropylique est un irritant des voies respiratoires et est inflammable ;

• la résine peut être irritante pour la peau ;

• les outils livrés avec l’imprimante sont coupants.

Le service doit mettre des masques et gants de protection à disposition du personnel. Des affiches d’information appropriées sont affichées dans les lieux dédiés.

Ventilation

La ventilation nécessaire à un espace de travail est strictement encadrée (406). Le Code du travail, dans son article R4222-3, définit le site d’implantation d’une imprimante 3D comme partie intégrante des « locaux à pollution spécifique » (407). Il en résulte une nécessité de respecter des valeurs limites admissibles de concentration de poussières, gaz, aérosol ou vapeurs afin de préserver la santé et la sécurité du personnel. Un local à pollution spécifique doit ainsi avoir une ventilation mécanique introduisant 45 m³ d’air neuf par heure et par occupant (408).

Ainsi, dans le local conçu par le CHU de Nantes, les pratiques sécuritaires sont mises en œuvre et maîtrisées afin de protéger le personnel impliqué, en offrant un apport de 45 m³ d’air neuf par heure et par occupant, grâce à un espace naturellement bien ventilé, et disposant d’un système de ventilation par purificateur avec filtre High-Efficiency Particulate Air (HEPA ou filtre à air à particule à haute efficacité) et système d’extraction extérieure.

Sécurité électrique

L’accumulation du matériel du flux numérique peut générer une surcharge électrique. Formlabs certifie que l’imprimante et les outils associés respectent différentes normes en lien avec la sécurité électrique (389) :

• EN 60950-1,

• IEC 60825-1.

8.2 Organisation du local dédié

Le local conceptualisé par l’équipe du CHU de Nantes se compose d’une pièce principale divisée en deux par une cloison partielle. L’ensemble est sécurisé contre le vol, et l’accès est soumis à un contrôleur de carte à puce.

La première section se concentre sur le patient. Un mur d’entrée peint en noir avec luminaires adaptés va permettre la prise de photographies standardisées du patient. Dans le futur, il sera possible d’y implanter du matériel de photographies 3D afin d’améliorer la planification des cas.

À côté se trouve un fauteuil dédié à la prise des empreintes dentaires numériques à l’aide du scanner intra-oral 3Shape par du personnel formé. Un ordinateur est présent dans la cette première zone, intégré au scanner intra-oral.

La seconde section du local, inaccessible au patient, est le laboratoire 3D, comprenant un plan de travail portant le matériel d’impression (l’imprimante, le bain et le four) et permettant la manipulation des DM imprimés notamment durant le post-traitement (retrait des supports). Cette seconde section abrite également les ordinateurs dédiés à la planification, ainsi que la bouche du système de ventilation adapté pour l’extraction de l’air vers l’extérieur.

Ce plan est proposé comme exemple et illustration. Il est, au moment de la rédaction du présent ouvrage, en cours de remise en forme. En effet, il a été décidé une séparation physique entre le circuit accessible aux patients et le matériel d’impression afin d’optimiser la sécurité du patient et de limiter les interactions avec le personnel travaillant sur le flux numérique.

Espace photographie

Les photographies standardisées font partie du dossier médical. Afin de garantir leur comparabilité, elles doivent être standardisées. Leur réalisation se fait après signature d’un consentement éclairé par le patient. Les incidences standardisées sont :

• face, au repos et au sourire ;

• profil ;

• contre-plongée ;

• occlusion de face, visage entier ;

• occlusion de près de face puis \(\frac{3}{4}\) droit et \(\frac{3}{4}\) gauche ;

• corps entier ou focus sur des zones particulières au besoin selon la clinique (cicatrices notamment).

Comme nous l’avons évoqué au chapitre 2, ces photos, prises à l’issue de chaque consultation, vont permettre une description précise de la dysmorphie du patient, d’assister la communication entre praticiens et donc la pédagogie, et d’aider au suivi de l’évolution du patient. Ces photographies sont réalisées à la fin de la consultation par un photographe professionnel rattaché au service ou, à défaut, par le chirurgien. Elles sont stockées sur le réseau intranet de l’hôpital et accessibles grâce à un logiciel de gestion d’images médicales. Ces données sont confidentielles et sécurisées. Afin de garantir la standardisation des photos, leur demande se fait sur un bon standardisé.

Accessibilité à l’imagerie

Le diagnostic, la réalisation du plan de traitement, et la planification du cas se fondent sur plusieurs examens d’imagerie standardisés. Le service de chirurgie maxillo-faciale du CHU de Nantes dispose d’un accès facilité aux téléradiographies et aux orthopantomogrammes. L’imagerie 3D du patient se fait idéalement sur un scanner sans injection ou un Cone Beam Computed Tomography (CBCT). Par souci d’accessibilité, l’habitude du service est de pratiquer un CBCT. Ces trois examens sont accessibles directement à l’issue de la consultation, sur rendez-vous ou sur créneau d’urgence. Les images sont ensuite accessibles sur la plateforme numérique de l’hôpital, le Picture Archiving and Communication System (PACS). Le PACS permet le stockage et l’accès aux images médicales grâce à un logiciel de traitement des images médicales, Carestream.

Pour la planification, l’imagerie 3D recommande un champ d’acquisition de l’ensemble de la face, mandibule incluse, et du crâne. La résolution spatiale, à savoir la taille des voxels, doit être de 0,35 à 0,40 mm. Le patient doit rester immobile pendant la durée de l’acquisition, présenter les lèvres et la mâchoire inférieure au repos afin de garantir une position des condyles en relation centrée. Cette position des condyles est garantie par le port d’une cire d’occlusion réalisée par le chirurgien durant la consultation. Le patient doit être debout, le port de tête en position naturelle.

Espace de stockage

Une organisation précise du stockage est garante de la disponibilité des différents consommables et DM. Le stockage intervient tout au long de la vie du DM et en amont avec le stockage des matières premières.

Matières premières

Les matières premières se divisent en deux groupes : celles nécessaires à la prise en charge directe du patient, et celles nécessaires à l’impression 3D.

Dans la première catégorie, seuls les embouts pour le scanner intra-oral sont spécifiques du flux numérique. Ces embouts sont stockés à proximité de la consultation dans des sachets individuels. La vérification du stock disponible est tracée sur un bon standardisé.

Les consommables d’impression sont stockés dans des pièces spécifiques : l’alcool isopropylique dans une pièce ignifugée car inflammable, dans des armoires ventilées. La résine doit être stockée dans une pièce maintenue à une température de 10 à 25 °C.

L’élimination de l’alcool isopropylique et de la résine est prévue selon les instructions des autorités locales et la fiche de données de sécurité. L’alcool isopropylique est éliminé via le service « déchets inflammables et toxiques ». Pour ce qui est de la résine, des containers spécifiques sont mis à disposition et une collecte est organisée.

Gouttières occlusales

Le parcours de vie des gouttières les fait passer par plusieurs étapes. Dès la fin de l’impression, le prothésiste dentaire du service est chargé du post-traitement jusqu’à leur état définitif et opérationnel. À ce stade, le DM est stocké dans un contenant rigide, afin de le protéger de tout dépôt, contamination ou endommagement. Ce contenant doit également être opaque, afin de ne pas altérer la couleur de la résine du DM, suivant les consignes du fabricant. Sur ce contenant est apposée une étiquette spécifique d’identification du DM, permettant de l’identifier. Cette étiquette est différente de l’étiquette du patient et de l’étiquette issue de la stérilisation. Elle contient les informations suivantes.

• Identification du DM, considéré comme « numéro d’identification unique », composé du numéro de fabrication à trois chiffres, correspondant au nombre de DM imprimés depuis le 1^er janvier de l’année en cours suivi de l’année de fabrication. Cet identifiant est différent du numéro d’identification IPP du patient.

• Date de l’impression.

• Identification de l’imprimante utilisée.

• Numéro de lot de la résine utilisée.

• Nom du patient destinataire, son numéro IPP, et son code barre associé.

• Nom du médecin prescripteur, à savoir le chirurgien destinataire.

Les gouttières sont envoyées à l’Unité centrale de stérilisation (UCS) via le service d’envoi interne du CHU de Nantes des DM à stériliser. Elles seront ensuite dirigées vers le bloc opératoire dans leur double sachet de conditionnement, et identifiées avec l’étiquette décrite ci-dessus, et avec la nouvelle étiquette de stérilisation. Le contenant vide sera joint au dossier médical afin d’accueillir de nouveau les gouttières après leur usage.

À la fin du temps opératoire, la gouttière intermédiaire est retournée jusqu’au prothésiste du service, qui sera chargé de son archivage. Si des modèles dentaires physiques du patient ont été utilisés, la gouttière intermédiaire est stockée dans son contenant dans une boîte commune, dans une salle dédiée à l’archivage de tous les modèles dentaires des patients du service. Selon les habitudes des services, des praticiens et de la dysmorphie, la gouttière finale sera portée par le patient en post-opératoire afin de guider son occlusion. Ce port habituel peut se prolonger jusqu’à 30-45 jours en post-opératoire. À la fin de leur utilisation, les gouttières terminales sont également stockées avec les modèles dentaires comme décrit précédemment.

Les gouttières font partie intégrante du dossier médical pendant une durée théorique de trente ans. Leur stockage se fait dans le service pendant deux ans. Après cette période, elles sont remises au patient, chargé de les stocker dans la boîte dédiée.

9 Documents associés au dispositif médical

Un DM isolé n’est pas utilisable selon les dernières recommandations du chapitre III du règlement UE 2017/745, intitulé : « exigences générales relatives aux informations fournies par le fabricant ». Ainsi, chaque DM doit être accompagné des informations nécessaires à son identification et à celle de son fabricant, ainsi que de toutes informations relatives à la sécurité et aux performances utiles à l’utilisateur. Plusieurs documents doivent accompagner un DM à différentes étapes de son utilisation :

• validation de conformité ;

• étiquettes ;

• notice d’utilisation :

  • adressée au professionnel de santé,

  • adressée au patient.

9.1 Validation de conformité

Selon l’alinéa 1 de l’article 15 du règlement UE 2017/745 (125), la validation de conformité, présente dans le dossier médical du patient, atteste que les exigences du règlement ont été respectées. Elle autorise l’usage du DM. En cas de non-conformité, elle permet de rediriger le DM afin de détecter et corriger l’erreur via le PSUR (non obligatoire pour un DM de classe I) et via des mesures correctrices. Ce document intervient donc dans une logique de suivi, d’évaluation, de détection des éléments porteurs de risques et effets indésirables, et d’amélioration continue.

Pour reprendre l’annexe IV du règlement européen, la déclaration de conformité doit contenir différents éléments (125).

• Le nom, la raison sociale ou la marque déposée, et, s’il a déjà été délivré, le numéro d’enregistrement unique visé à l’article 31 du fabricant et, le cas échéant, de son mandataire, et l’adresse de leur siège social à laquelle ils peuvent être joints et celle de leur lieu d’établissement.

• Une attestation certifiant que la déclaration de conformité UE est établie sous la seule responsabilité du fabricant.

• Le nom et la dénomination commerciale du produit, le code du produit, le numéro dans le catalogue ou une autre référence non équivoque permettant l’identification et la traçabilité du dispositif faisant l’objet de la déclaration de conformité UE, telle qu’une photo, si nécessaire, ainsi que sa destination.

• La classe de risque du dispositif conformément aux règles établies à l’annexe VIII.

• Une déclaration attestant que le dispositif faisant l’objet de la déclaration de conformité UE respecte le présent règlement et, le cas échéant, toute autre législation de l’Union applicable prévoyant l’établissement d’une déclaration de conformité UE.

• Des références aux spécifications communes qui ont été utilisées et par rapport auxquelles la conformité est déclarée.

• Le cas échéant, le nom et le numéro d’identification de l’organisme notifié, une description de la procédure d’évaluation de la conformité suivie et la référence du ou des certificats délivrés.

• Le cas échéant, des informations supplémentaires.

• Le lieu et la date de délivrance de la déclaration, le nom et la fonction du signataire ainsi que la mention de la personne pour le compte de laquelle ce dernier a signé, et la signature.

9.2 Étiquettes

Plusieurs étiquettes vont jouer un rôle crucial à différentes étapes clés de la vie du DM :

• étiquette d’identification du DM apposée à la fin de la fabrication du DM, l’accompagnant tout au long de son utilisation ;

• étiquette de stérilisation apposée au décours de la stérilisation du DM et utilisée jusqu’au temps opératoire ;

• étiquette d’identification du patient non spécifique du flux numérique et du DM.

Le règlement encadre la réalisation de ces étiquettes de plusieurs points (125).

• Le support, le format, le contenu, la lisibilité et l’emplacement de l’étiquette et de la notice d’utilisation sont adaptés au dispositif concerné, à sa destination ainsi qu’aux connaissances techniques, à l’expérience et au niveau d’éducation et de formation du ou des utilisateurs auxquels le dispositif est destiné. En particulier, la notice d’utilisation est rédigée dans des termes faciles à comprendre par l’utilisateur auquel le dispositif est destiné et, s’il y a lieu, complétée par des dessins et des graphiques.

• Les informations devant être mentionnées sur l’étiquette figurent sur le dispositif proprement dit. Si cette solution ne peut être mise en pratique ou n’est pas adaptée, tout ou partie des informations peuvent figurer sur le conditionnement de chaque unité et/ou sur le conditionnement de dispositifs multiples.

• Les étiquettes sont fournies dans un format lisible par l’homme et peuvent être complétées par des informations lisibles par machine, comme l’identification par radiofréquence (RFID) ou des codes à barres.

Il est important de noter que les gouttières étant des DM « sur mesure », elles ne sont pas soumises à la traçabilité via un système d’identification unique des dispositifs (IUD) selon l’alinéa 42 du chapitre 1 du règlement UE 2017/745 (125).

En se rapportant au règlement (UE) 2017/745 (125), dans notre situation, l’étiquette doit comporter les informations suivantes :

• le nom ou la dénomination commerciale du dispositif ;

• les données strictement nécessaires pour permettre à l’utilisateur d’identifier le dispositif et de déterminer le contenu du conditionnement et, si elle n’est pas manifeste pour l’utilisateur, la destination du dispositif ;

• le nom, la raison sociale ou la marque déposée du fabricant, ainsi que l’adresse de son siège social ;

• le numéro de lot ou le numéro de série du dispositif précédé,

• une indication univoque de la date limite d’utilisation ou d’implantation du dispositif en toute sécurité, exprimée au moins par l’année et le mois, s’il y a lieu ;

• en l’absence d’une indication de la date jusqu’à laquelle le dispositif peut être utilisé en toute sécurité, la date de fabrication. Cette date peut être intégrée dans le numéro de lot ou le numéro de série, à condition d’être clairement identifiable ;

• si le dispositif est fourni à l’état stérile, une indication de cet état et de la méthode de stérilisation utilisée ;

• la mention « dispositif sur mesure » ;

• une indication précisant que le dispositif est un dispositif médical.

L’étiquette apposée à l’issue de la stérilisation doit répondre aux obligations suivantes afin de garantir l’état stérile du DM :

• l’indication permettant de reconnaître le conditionnement stérile ;

• l’indication que le dispositif est en état stérile ;

• la méthode de stérilisation ;

• le nom et l’adresse du fabricant ;

• la description du dispositif ;

• la mention « dispositif sur mesure » ;

• l’indication du mois et de l’année de fabrication ;

• une indication univoque de la date limite d’utilisation ou d’implantation du dispositif en toute sécurité, exprimée au moins par l’année et le mois ;

• l’instruction indiquant qu’il convient de se reporter à la notice d’utilisation afin de savoir comment procéder lorsque le conditionnement stérile est endommagé ou involontairement ouvert avant utilisation.

À titre d’exemple, les étiquettes accompagnant les gouttières occlusales commercialisées par Global D témoignent de leur conditionnement mais montrent que ces DM ne sont pas stérilisés (figure 35).

9.3 Notice d’utilisation

Le règlement (UE) 2017/745 encadre par plusieurs points la rédaction des notices d’utilisation. Ce texte avance que :

• Une notice d’utilisation est fournie avec les dispositifs [...].

• Lorsque des dispositifs multiples sont fournis à un seul utilisateur et/ou en un seul lieu, la notice d’utilisation peut être fournie en un exemplaire unique {...}.

• La notice d’utilisation peut être fournie à l’utilisateur autrement que sous forme imprimée (fichier électronique, par exemple), uniquement sous réserve des conditions établies par le règlement (UE) n° 207/2012 ou de toute règle d’exécution ultérieure adoptée en application du présent règlement.

• Les risques résiduels qui doivent être communiqués à l’utilisateur et/ou à d’autres personnes figurent dans les informations fournies par le fabricant sous la forme de restrictions, de contre-indications, de précautions ou de mises en garde.

• Le cas échéant, les informations fournies par le fabricant sont indiquées sous la forme de symboles reconnus au niveau international. Tout symbole ou couleur d’identification est conforme aux normes harmonisées ou aux spécifications communes. Dans les domaines où il n’existe ni norme harmonisée ni spécification commune, les symboles et couleurs utilisés sont décrits dans la documentation fournie avec le dispositif.

Ainsi, à chaque gouttière est jointe une notice d’utilisation sur un support dédié. Cette notice traite de l’usage per-opératoire de la gouttière intermédiaire et finale, ainsi que du devenir de ces gouttières.

Cette notice est accompagnée de plusieurs éléments :

• description de la gouttière,

• composition du DM,

• indications d’usage,

• contre-indications d’usage,

• instructions générales d’utilisation,

• précautions d’emploi,

• effets indésirables et conduite à tenir,

• modalités de stérilisation,

• modalités de stockage,

• devenir après utilisation,

• performances du DM,

• sécurité.

10 Système de gestion de la qualité

Le fabricant doit disposer d’un système de gestion de la qualité en accord avec l’article 5.5 et l’annexe I du règlement et des règles ISO standards. Le système de gestion de la qualité est décrit dans le chapitre 1, article 10, alinéa 9 du règlement européen.

Le référentiel normatif applicable aux systèmes de management de la qualité des dispositifs médicaux est la norme harmonisée NF EN ISO 13485. En tant que norme harmonisée, son application vaut présomption de conformité avec les exigences réglementaires. Le règlement n’impose la certification NF EN ISO 13485 ni pour le fabricant, ni pour le distributeur ou l’importateur. Pour un établissement de santé, les certificats permettant de vérifier, lors de leur référencement, la conformité des produits sont les certificats de conformité établis par un organisme notifié et dont la validité maximale est de cinq ans.

Un système de gestion de la qualité englobe toutes les parties et éléments de l’organisation d’un fabricant en rapport avec la qualité des processus, des procédures et des dispositifs. Il régit les ressources requises en matière de structure, de responsabilités, de procédures, de processus et de gestion pour appliquer les principes et les mesures nécessaires afin de garantir la conformité avec les dispositions du présent règlement. Un tel système est indispensable afin de garantir la sécurité d’usage du DM. À titre d’exemple, en 2013, la Food and Drug Administration (FDA) a rappelé des guides de coupe orthopédiques défectueux. Un tel événement doit être prévenu et empêché en amont (409).

L’article 10 du règlement UE 2017/745 présente les obligations générales des fabricants. Ainsi, les alinéas 9 et 10 expliquent les principes de réalisation d’un système de gestion de la qualité. Le système de gestion de la qualité porte au moins sur les aspects suivants (125).

• Une stratégie de respect de la réglementation, notamment le respect des procédures d’évaluation de la conformité et des procédures de gestion des modifications apportées aux dispositifs concernés par le système.

• L’identification des exigences générales en matière de sécurité et de performances et la recherche de solutions pour les respecter.

• La responsabilité de la gestion.

• La gestion des ressources, et notamment la sélection et le contrôle des fournisseurs et sous-traitants.

• L’évaluation clinique conformément à l’article 61 et à l’annexe XIV, dont les suivis cliniques après commercialisation (SCAC).

• La réalisation du produit, y compris la planification, la conception, l’élaboration, la production et la fourniture de services.

• L’élaboration, la mise en œuvre et le maintien d’un système de surveillance après commercialisation conformément à l’article 83.

• La gestion de la communication avec les autorités compétentes, les organismes notifiés, les autres opérateurs économiques, les clients et/ou d’autres parties prenantes.

• Les processus de notification des incidents graves et des mesures correctives de sécurité dans un contexte de vigilance.

• La gestion des mesures correctives et préventives et la vérification de leur efficacité.

• Les procédures de contrôle et de mesure des résultats, d’analyse des données et d’amélioration des produits.

Pour résumer, le système de gestion de la qualité doit permettre de :

• présenter la stratégie de conformité avec l’article 5.5 et l’annexe I ;

• réaliser un plan de gestion de risque ;

• identifier, évaluer et générer les données ;

• présenter la documentation de fabrication ;

• établir la traçabilité du DM ;

• réaliser un suivi, une analyse, et une amélioration continue ;

• communiquer avec les autorités compétentes.

Afin de répondre à ces exigences réglementaires et à la norme EN ISO 13485 : 2016, le service de chirurgie maxillo-faciale du CHU de Nantes a rédigé un manuel réglementaire. Il permet de regrouper les informations inhérentes à la tenue d’un système de gestion de la qualité. Ce manuel se compose d’informations relatives aux aspects suivants.

• Domaine d’application : normes et règlements respectés.

• Documentation technique.

• Exigences générales en matière de sécurité et de performances.

• Actualisation des exigences et du respects des normes.

• Processus de fabrication du DM.

• Stérilisation du DM.

• Matériel et matériau.

• Condition d’utilisation.

• Déclaration d’évènements indésirables.

• Surveillance post fabrication.

De plus, le CHU de Nantes s’est doté d’un dispositif d’audit interne via son service de gestion de la qualité. L’objet de cet audit est de contrôler le bon respect du système de gestion de la qualité, avec notamment le respect des procédures décrites concernant la fabrication ainsi que le suivi post-fabrication, et la bonne tenue de la documentation.

11 Plan de gestion de risque

La fabrication et l’utilisation des DM s’effectuent dans le cadre de systèmes de gestion du risque appropriés. La réalisation d’un plan de gestion de risque est encadrée par la norme EN ISO 14971 : 2019 : « Dispositif médicaux – Application de la gestion des risques aux dispositifs médicaux » (410). L’annexe I du règlement (UE) 2017 / 745 présente le plan de gestion de risque comme un « processus itératif continu concernant l’ensemble du cycle de vie d’un dispositif, qui doit périodiquement faire l’objet d’une mise à jour systématique ». Ainsi, d’après la section III de l’annexe I du règlement européen, les fabricants :

• établissent et documentent un plan de gestion des risques pour chaque dispositif ;

• déterminent et analysent les dangers connus et prévisibles associés à chaque dispositif ;

• estiment et évaluent les risques associés à l’utilisation prévue et à une mauvaise utilisation raisonnablement prévisible et qui se présentent lors desdites utilisations ;

• éliminent ou maîtrisent les risques ;

• évaluent l’incidence des informations issues de la phase de production, en particulier du système de surveillance après commercialisation, sur les dangers et la fréquence à laquelle ils se présentent, sur les estimations des risques associés aux dangers, ainsi que sur le risque global, le rapport bénéfice/risque et le caractère acceptable du risque ;

• au besoin, modifient les mesures de maîtrise des risques.

Le plan de gestion de risque va ainsi permettre d’éliminer ou réduire les risques autant que possible grâce à une conception et une fabrication sûres. Le cas échéant, il faudra prendre des mesures de protection adéquates, notamment sous la forme d’alarmes, pour les risques qui ne peuvent être éliminés. Le fabricant devra fournir des informations de sécurité (mises en garde / précautions d’emploi / contre-indications) et, le cas échéant, une formation aux utilisateurs. Le fabricant doit informer les utilisateurs de la présence d’un risque résiduel. À noter que dans le cadre de la production d’un DM, le risque ne se limite pas à celui auquel s’expose le patient, mais concerne également le fabricant et l’utilisateur.

Lorsqu’il s’agit d’éliminer ou de réduire les risques liés à une erreur d’utilisation, le fabricant doit réduire autant que possible les risques liés aux caractéristiques ergonomiques du dispositif et à l’environnement dans lequel le dispositif est utilisé. De plus, il prend en compte les connaissances techniques, l’expérience, le niveau d’éducation et de formation et l’environnement d’utilisation s’il y a lieu, ainsi que l’état de santé et la condition physique des utilisateurs auxquels le dispositif est destiné.

Ainsi, tous les risques connus et prévisibles ainsi que tous les effets indésirables sont réduits au minimum et sont acceptables au regard des bénéfices évalués dans des conditions normales d’utilisation. Un plan de gestion de risques suit des principes dynamiques et continus (figure 36).

11.1 Évaluation du risque

La méthode d’analyse des risques utilisée au CHU de Nantes est « l’analyse préliminaire des risques » (APR) (411). Elle vise à identifier les éléments dangereux d’un système et évaluer le potentiel de chacun à engendrer un accident plus ou moins grave. C’est donc une analyse de risque a priori. Elle se base également sur la norme ISO 14971 :2019 : « Dispositifs médicaux – Application de la gestion des risques aux dispositifs médicaux » (410).

Les différentes étapes durant lesquelles les risques sont présents sont :

• l’examen clinique du patient,

• la planification,

• le processus d’impression,

• le post-traitement,

• le transport vers la stérilisation,

• la stérilisation,

• le conditionnement et l’étiquetage,

• le temps chirurgical,

• l’utilisation par le patient.

Après identification des risques inhérents à chaque étape, une évaluation du risque initial est réalisée. Elle se fonde sur trois éléments :

• la fréquence du risque,

• la gravité du risque,

• la maîtrise du risque.

Des mesures de réduction du risque (MRR) sont élaborées et mises en place afin de réaliser une nouvelle évaluation du risque résiduel. Des valeurs de criticité initiale et totale sont alors obtenues, permettant de prendre une décision face au niveau de chaque risque.

Nous avons choisi d’utiliser les critères de l’échelle de cotation des risques définie par la Haute autorité de santé (HAS) ⁶ (tableau 5 à tableau 8).

La fréquence d’apparition dépend du nombre de gouttières fabriquées chaque année et du taux d’utilisation. Nous avons considéré, dans le tableau d’analyse des risques, un taux de fabrication et d’utilisation de deux lots de gouttières par semaine.

L’échelle de maîtrise des risques (M) comporte cinq échelons, allant de un, pour un risque maîtrisé, à cinq, pour un risque non maîtrisé sans action corrective mise en place.

La criticité est obtenue en multipliant entre elles les valeurs de la gravité, de la fréquence et de la maîtrise du risque. La HAS propose des seuils de criticité standards (tableau 8). Les criticités inférieures à 12 sont acceptables en l’état. Entre 12 et 40 elles sont tolérables sous contrôle. Au-delà de 40 elles sont inacceptables.

Le risque résiduel global est apprécié pour chaque situation où la criticité totale du risque est tolérable sous contrôle, ou inacceptable. Le risque résiduel global est pesé en fonction du rapport bénéfices/risques appliqué au patient. Les critères d’acceptabilité d’un risque résiduel global sont fondés sur la politique du fabricant. Ces critères incluent la collecte, l’examen des données d’évaluation et de suivi clinique du DM, ainsi que la littérature.

Le service de chirurgie maxillo-facial du CHU de Nantes a créé une procédure particulière, avec une base de données collectant l’ensemble des informations, des signalements, des effets indésirables et inattendus survenues lors et au décours de la fabrication de la gouttière. Cette base de données est intégrée au système de gestion de la qualité du dispositif médical. Toute survenue d’un événement indésirable grave sera déclarée à la matériovigilance du CHU de Nantes (paragraphe 12.2).

Analyse du risque

Le plan de gestion de risque est présenté ci-après avec les valeurs de risques et de criticité correspondant avant et après MRR (tableau 9 à tableau 18). Chacun de ces tableaux revient sur une étape spécifique décrite au point précédent.

Ce plan est alimenté en continu par les éléments émanant du suivi du flux de production et du suivi clinique, permettant une optimisation en continu selon la survenue d’éléments anticipés ou non.

12 Évaluation clinique et suivi après commercialisation

La réglementation européenne 2017/745 impose, conformément à son annexe XIV, la réalisation d’une évaluation clinique et d’un suivi après commercialisation (125). Cependant, l’alinéa 12 de l’article 61 du chapitre VI exclut les DM sur mesure de la réalisation d’une évaluation clinique. Les DM sur mesure sont néanmoins soumis à la réalisation d’un SCAC défini à la partie B de l’annexe XIV. Ce suivi permettra au fabricant de notifier aux autorités compétentes tout incident grave ou toute mesure corrective de sécurité dès qu’il en a connaissance, conformément à l’article 87, paragraphe 1.

12.1 Suivi clinique après commercialisation (SCAC)

Exigences réglementaires

Le règlement définit le SCAC comme « un processus continu de mise à jour de l’évaluation clinique [...], il s’inscrit dans le plan de surveillance après commercialisation établi par le fabricant. Dans le cadre du SCAC, le fabricant collecte et évalue de manière proactive les données cliniques résultant de l’utilisation chez ou sur les humains d’un dispositif [...] mis en service conformément à sa destination, comme prévu dans la procédure d’évaluation de la conformité correspondante, dans le but de confirmer la sécurité et les performances pendant toute la durée de vie prévue du dispositif, d’assurer le caractère constamment acceptable des risques identifiés et de détecter les risques émergents sur la base d’éléments de preuve concrets » (125).

La réalisation du SCAC se fait selon la rédaction d’un plan précisant les méthodes et les procédures à suivre pour collecter et évaluer de manière proactive des données cliniques. Ces données vont permettre de :

• confirmer la sécurité et les performances du DM ;

• identifier les effets secondaires inconnus ;

• analyser les risques selon le recueil d’éléments de preuve concrets ;

• garantir que soit constamment acceptable le rapport bénéfice/risque ;

• identifier tout mésusage.

Selon la partie B de l’annexe XIV du règlement UE 2017/745 (125), en plus des données cliniques, et du retour des utilisateurs, le SCAC doit comporter une justification de son plan, une référence aux normes harmonisées utilisées par le fabricant, un calendrier détaillé et justifié du plan du SCAC, et une revue de la littérature concernant les données cliniques d’utilisation s’intéressant notamment aux DM équivalents ou similaires.

À l’issue du suivi clinique, le fabricant analyse les résultats du SCAC et les documente dans un rapport d’évaluation du SCAC. Les conclusions du rapport d’évaluation du SCAC sont prises en compte pour la gestion des risques visée à l’annexe I, section 3 du règlement UE 2017/745. Si le SCAC met en évidence la nécessité de mesures préventives et/ou correctives, alors le fabricant doit mettre en place de telles mesures.

En pratique

Des questionnaires permettant de recueillir les éléments demandés par le règlement assurent le suivi des DM. L’utilisateur des gouttières est principalement le chirurgien. Un questionnaire de satisfaction lui est remis en fin d’intervention afin de procéder au recueil du retour d’usage. Dans le cadre du port de la gouttière finale en post-opératoire immédiat jusqu’à la sortie d’hospitalisation, une série de questions peut s’adresser plus spécifiquement au patient afin de recueillir son expérience.

12.2 Notification des incidents graves et mesures correctives de sécurité

Exigences règlementaires

Le suivi d’utilisation du DM vise notamment à l’identification d’incidents graves. Cette notion est encadrée par l’article 87 du règlement européen (125). Ainsi, le fabricant se doit de notifier à l’ANSM :

• tout incident grave, à l’exception des effets secondaires attendus clairement documentés dans les informations relatives au produit ;

• toute mesure corrective de sécurité.

Cette notification doit se faire immédiatement après qu’ait été établi un lien de causalité entre l’incident et le DM, dans un délai maximum de quinze jours. Ce délai est raccourci à dix jours en cas de décès, et à deux jours en cas de menace grave pour la santé publique. Pour permettre une notification dans ce délai, le premier rapport peut être incomplet.

Le fabricant devra ensuite publier dans le plan de surveillance après commercialisation, un rapport de tendance afin d’identifier une augmentation statistique de la fréquence ou de la sévérité de ces incidents.

En pratique

En cas de survenue d’un événement indésirable, une procédure de déclaration à la matériovigilance est prévue au sein du CHU de Nantes. La déclaration comprend les informations suivantes :

• réception et l’enregistrement des informations,

• évaluation des informations pour déterminer si le retour d’information constitue une réclamation,

• analyse des réclamations,

• détermination de la nécessité de signaler les informations à l’ANSM,

• détermination de la nécessité de mettre en œuvre des corrections ou des actions correctives.

Le CHU de Nantes prend toutes les mesures correctives ou préventives jugées nécessaires, conformément à l’article 61 et à l’annexe XIV du règlement UE 2017/745, et en informe l’ANSM, conformément à l’article 87, paragraphe 1. Ces mesures sont intégrées à la gestion des risques.

Rapport périodique actualisé de sécurité (PSUR)

Les gouttières étant un dispositif de classe I, le règlement n’impose pas la rédaction d’un PSUR. D’une manière générale, le PSUR a pour but la synthèse des résultats et des conclusions de l’analyse des données du SCAC, et expose et justifie les mesures préventives ou correctives prises. En plus de ces données, le PSUR doit comporter le volume des ventes du dispositif et une estimation de la taille et d’autres caractéristiques de la population utilisant le dispositif et, si possible, la fréquence d’utilisation du dispositif.

La fréquence de publication du PSUR pour un DM de classe IIb est, comme pour un DM de classe III, au moins annuelle.

Ainsi, à l’issue de la publication du PSUR, si les risques encourus par le patient sont trop importants par rapport aux bénéfices attendus, ou si une thérapeutique émergente disponible et accessible présente moins de risques, alors la fabrication du DM devra être stoppée.

En cas de mesure corrective ou préventive identifiée dans le cadre du PSUR, l’ensemble de la documentation sera remise à jour et l’ANSM sera informée des modifications apportées. De même, en cas de modification dans le processus de fabrication ou dans l’utilisation du DM, la documentation sera modifiée en conséquence.

13 Documentation diverse pouvant être requise par l’autorité compétente

Dernier élément à détailler, l’article 5.5 indique que l’autorité compétente de l’état membre (en France, l’Agence nationale de sécurité du médicament – ANSM) peut à tout moment demander divers éléments de documentation à l’établissement de santé.

Lors de la mise sur le marché :

• type d’appareil,

• destination,

• groupe de patients cibles,

• données sur la conception, sur la sécurité, sur les performances et sur le bénéfice attendu,

• justification de l’absence d’alternative d’un DM équivalent marqué CE présent sur le marché répondant aux besoins du groupe de patients cibles,

• description du procédé de fabrication,

• description des modifications le cas échéant,

• informations sur l’utilisation.

Après une utilisation régulière :

• toutes informations telles que décrites ci-dessus,

• nombre d’unités produites,

• justification de la traçabilité,

• données relatives aux performances du DM en utilisation courante : résultats / incidents / plaintes / actions correctives entreprises.

Il convient également de vérifier qu’il n’existe pas de spécificité locale d’un état membre avant toute mise en circulation du DM in house.

14 Et maintenant ? Prochaines étapes nécessaires pour compléter le dossier de certification

À l’heure où nous achevons la rédaction de cet ouvrage, le dossier d’auto-certification du CHU de Nantes n’est toujours pas complet. Plusieurs éléments restent à produire en vue de compléter le cycle de développement du DM.

La justification de projet est l’étape la plus complexe des exigences réglementaires. Une recherche exhaustive de l’absence de DM marqué CE équivalent disponible sur le marché doit être conduite, notamment via la base de données EUDAMED. Cependant, les exemples de Global D et Materialise suffisent à démontrer l’inverse. En l’état actuel du règlement, il semble difficile de valider le flux de production sans révision (414).

En termes de démonstration, l’étude de déformabilité de la gouttière à la suite de la stérilisation, ainsi que les études de biocompatibilités sont en cours de réalisation. Une fois leurs résultats obtenus, ils seront à ajouter au Système de management de la qualité (SMQ) du DM.

La question de la stérilisation doit également être tranchée. En effet (section 6), nous avons opté pour une qualification de DM à « haut risque infectieux » d’après la classification de Spaulding. Cependant, le site opératoire endobuccal ne peut être stérile. De plus, le DM n’est pas en contact direct avec la muqueuse lésée, ce qui permettrait de rétrograder sa classification. La stérilisation des gouttières ne serait alors plus nécessaire et une désinfection seule serait suffisante. Dans ce contexte, le protocole de gestion de risque, la traçabilité et le parcours du DM seraient simplifiés et l’étude de déformabilité serait inutile.

D’un point de vue organisationnel et logistique, plusieurs points restent à définir. Le local dédié tel que décrit est en cours de révision afin de garantir la sécurité du personnel et de limiter les risques d’inclusion de germes au cours du processus d’impression. Le circuit et l’élimination des déchets toxiques de la plateforme 3D doit encore être défini par les personnes compétentes au sein du CHU.

Le protocole de suivi clinique doit également être mis en place lors du lancement de la plateforme afin d’alimenter le SCAC.

Rapidement, la présence d’un responsable réglementaire et qualité rattachée à la plateforme sera nécessaire afin de répondre aux nombreuses obligations tout au long de la vie du DM.