Des innovations nées de la recherche

Offert par Les Affaires


Édition du 13 Septembre 2014

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Édition du 13 Septembre 2014

Une prothèse de hanche longue durée

Avec l'allongement de l'espérance de vie, la prothèse de hanche conventionnelle n'est plus adéquate, puisque sa durée de vie utile est d'une quinzaine d'années. Le Laboratoire de recherche en imagerie et orthopédie (LIO) a conçu une nouvelle prothèse à tige courte, moins invasive et plus facile à remplacer. Le défi des chercheurs reste «l'usure des composants artificiels : l'os est un tissu vivant qui se répare, tandis que les pièces introduites par l'homme pour traiter les maladies articulaires de la hanche s'abîment avec le temps», explique Natalia Nuño, professeure au Département de génie de la production automatisée et chercheuse. Elle et son équipe «Simulation numérique» travaillent sur un matériau métallique poreux.

Ces travaux, entrepris avec l'Institut de biomécanique de Valence, en Espagne, laissent entrevoir la possibilité de produire un jour des implants semi-personnalisés, offrant des propriétés mécaniques différentes pour chaque patient. En effet, l'utilisation d'outils de conception assistée par ordinateur (CAO) et de simulation ainsi que les nouvelles technologies de fabrication additive (impression 3D) ouvrent la porte à une toute nouvelle génération de prothèses sur mesure.

Le KneeKG, l'électrocardiogramme du genou

Arthrose, tendinite, blessures ligamentaires ou du ménisque... Des maux de plus en plus courants, mais difficiles à soigner. En 2008, le Laboratoire de recherche en imagerie et orthopédie (LIO), dirigé par Jacques de Guise, professeur à l'ÉTS et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en imagerie 3D et ingénierie biomédicale, a mis au point un outil d'analyse en 3D des fonctions du genou en mouvement et en charge, aujourd'hui connu sous le nom de KneeKG. Sans rayons X ni résonance magnétique, il permet d'aider à poser un diagnostic précis et plus rapide qu'avec les moyens traditionnels. Il s'agit d'un harnais bardé de capteurs de mouvements. Une fois fixé au tibia et au fémur, il permet de décortiquer avec précision la mécanique articulaire du genou dans tous ses axes, pendant que le patient marche sur un tapis roulant ou fait des mouvements d'accroupissement. Ce système, commercialisé par l'entreprise québécoise EMOVI, a été homologué par Santé Canada et la Food and Drug Administration (FDA) aux États-Unis. Le projet se poursuit : il s'agit maintenant de fusionner l'information complexe mais statique provenant des images médicales 3D et l'information fonctionnelle de KneeKG, au sein d'une plateforme unique.

Des routes en matériaux recyclés

Alan Carter, professeur au Département de génie de la construction de l'ÉTS, et son équipe ont mis au point des enrobés bitumineux comprenant des bardeaux d'asphalte usagés à la suite de recherches menées avec des entreprises et le ministère des Transports du Québec (MTQ). À condition de respecter certaines conditions, ils ont prouvé que c'était possible. Ils ont même confectionné un ECF - matériau bitumineux posé à température de la pièce, très mince, utilisé pour l'entretien des chaussées - entièrement recyclé, contenant une part de bardeaux d'asphalte et une part d'enrobés bitumineux recyclés.

Des pneus recyclés ont aussi été introduits dans les enrobés bitumineux, les ECF et les matériaux de réparation de nids-de-poule. «L'ajout de caoutchouc peut améliorer les caractéristiques mécaniques de ces matériaux lorsqu'il est bien utilisé», explique Alan Carter. L'équipe travaille désormais sur un autre projet : l'utilisation de verre recyclé dans les enrobés. Subventionné par la SAQ, il a pour but d'évaluer la possibilité d'utiliser du verre concassé dans les enrobés et dans la structure de la chaussée en remplacement d'une partie des granulats.

Des anévrismes mieux traités

Un quart des patients soignés pour un anévrisme abdominal par voie endovasculaire (soit de façon minimalement invasive) continuent d'avoir des fuites de sang autour de l'endoprothèse posée, ce qui risque d'entraîner une rupture de l'anévrisme. Pour éviter ces complications, la Chaire de recherche du Canada sur les biomatériaux et implants endovasculaires a mis au point un hydrogel injectable qui bloque les fuites et empêche leur récurrence. «C'est un changement de paradigme dans le traitement de ces complications cliniques», dit Sophie Lerouge, titulaire de la Chaire, professeur au Département de génie mécanique de l'ÉTS et chercheuse au Centre de recherche du CHUM. C'est grâce à ses propriétés mécaniques et biologiques que ce gel devrait être plus efficace que les agents occlusifs actuels. Le produit a été breveté, et une entente de transfert de licence a été signée avec une firme américaine, Cook Medical, l'un des leaders dans le domaine des dispositifs médicaux pour les traitements endovasculaires. Les nombreux tests exigés avant la commercialisation de l'hydrogel commenceront sous peu.

Cliquez ici pour consulter le dossier sur les 40 ans de l'ÉTS

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