L'espoir est désormais visible sur le visage de Rachel Uwimana, une Rwandaise de 15 ans atteinte d'une dysplasie fibreuse (une maladie osseuse qui se caractérise par le développement de tissus de type cicatriciel à la place de l'os normal), qui a sévèrement déformé son crâne et l'os orbital autour de son œil gauche.

Grâce à la compassion humaine, aux compétences chirurgicales et aux technologies de pointe, notamment la planification chirurgicale virtuelle (VSP) et l'impression 3D de 3D Systems, Rachel peut maintenant rire et sourire facilement, des réactions qui semblaient impossibles quelques années auparavant.

Un nouveau départ

La dysplasie fibreuse de Rachel a tout d'abord été traitée au Rwanda. Les médecins ont pratiqué une intervention chirurgicale pour installer un implant que son corps a rejeté. Le contact de l'implant avec la cavité nasale a même provoqué une infection. 

Ce cas a attiré l'attention du Dr Ric Bonnell, directeur de la santé mondiale au Dell Children's Medical Center (Centre médical Dell pour les enfants) à Austin, au Texas. Le Dell Children's Medical Center fait partie du groupe Ascension, le plus grand système de santé à but non lucratif du pays. Bonnell a aidé Rachel à venir à Austin grâce au partenariat avec Africa New Life Ministries, un programme à but non lucratif qui vient en aide aux enfants qui nécessitent des soins médicaux. 

Le Dr Raymond Harshbarger, spécialisé en chirurgie craniofaciale, l’équipe de 3D Systems au HealthCare Technology Center de Denver, dans le Colorado, le Dr Timothy George, neurochirurgien, le Dr Coburn Allen, spécialisé dans les maladies infectieuses et une équipe de soutien composée d'experts ont rassemblé leurs efforts pour la première opération de Rachel au Dell Children.

Une intervention simulée

Le Dr Harshbarger a très vite adopté la planification virtuelle, après avoir été le premier à utiliser les technologies 3D pour pratiquer des interventions complexes au début des années 2000. Il a commencé à travailler avec le centre aujourd'hui connu sous le nom de Healthcare Technology Center de 3D Systems en 2009. Depuis, il a pratiqué des centaines d'interventions, assisté par la planification chirurgicale virtuelle et les guides et modèles imprimés en 3D.

«L'état de Rachel était très délicat, a déclaré le Dr Harshbarger. Travailler avec la planification chirurgicale virtuelle de 3D Systems nous a permis de tenter diverses approches avant de mettre en place notre plan définitif. »

La première intervention, pratiquée à la fin du mois de mars 2015, nécessitait le retrait d’une grande partie du ciment osseux posé lors de l'intervention qui a eu lieu au Rwanda, le traitement de l'infection du sinus frontal, la résection de la dysplasie fibreuse, la reconstruction de tissus mous avec des tissus provenant de la cuisse de Rachel et la reconstruction du squelette.

En utilisant les données tomodensitométriques de Rachel, 3D Systems a travaillé avec le Dr Harshbarger et le reste de l'équipe chirurgicale lors de réunions en ligne pour présenter les procédures de l'intervention et pour faire une simulation numérique des exérèses osseuses qui seraient pratiquées sur la table d'opération.

Les instruments chirurgicaux destinés aux patients

Pour la première opération, 3D Systems a imprimé un modèle en utilisant sa technologie de stéréolithographie ProX® pour montrer l'apparence du crâne de Rachel après le retrait de l'os étranger. 

Deux modèles de guides chirurgicaux ont également été créés: un pour aider le Dr Harshbarger à poser un maillage en titane temporaire destiné au patient pour protéger la zone de la cavité orbitale de Rachel et l'autre pour représenter l'excroissance osseuse qui devait être retirée de son crâne.

La gestion de la complexité

Lors de l'opération suivante, cinq mois après la première, le Dr Harshbarger a repositionné la pommette, le front et la cavité orbitale de Rachel pour créer une symétrie. 3D Systems a de nouveau utilisé la planification chirurgicale virtuelle avec le Dr Harshbarger, pour créer des modèles de crâne, des guides de positionnement et de marquage, ainsi que des modèles imprimés en 3D.

«Le modèle de positionnement a été conçu pour aider le Dr Harshbarger à définir une marque de référence sur l'os qui sert ensuite à assurer que l'implant PEEK personnalisé est positionné comme il faut» a déclaré Mike Rensberger, responsable des services de reconstruction par VSP chez 3D Systems. 

PEEK signifie polyétheréthercétone. C'est un plastique très résistant que KLS Martin utilise pour créer des implants crâniens destinés aux patients. Dans le cas de Rachel, l'implant en deux parties couvre le crâne au niveau du front, ainsi qu’au niveau des orbites qui entourent la cavité orbitale et la pommette.

«Les défis soulevés par cette conception étaient de produire un contour exact pour être esthétiquement correct et aussi fonctionnel que possible pour être implanté lors de l'intervention», a déclaré Tirth Patel, expert en implants basés sur la tomodensitométrie chez KLS Martin.

«3D Systems travaille en étroite collaboration avec le Dr Harshbarger pour prévoir le mouvement exact de l’os, a déclaré Patel. Nous avons pris les fichiers numérisés de 3D Systems et créé une conception personnalisée qui aiderait le Dr Harshbarger à positionner parfaitement l'implant pour créer une surface lisse au niveau du front.»

«La complexité était vraiment très élevée puisque l'implant devait descendre et s'emboîter directement dans la pommette qui avait été repositionnée, a déclaré le Dr Harshbarger. Il n'y avait pas de marge d'erreur. Le mouvement de la pommette était très précis et il a permis à l'implant de s'emboîter correctement.

«La planification chirurgicale virtuelle et les modèles et guides imprimés en 3D de 3D Systems ont rendu ce type de précision possible.»

La seconde intervention a été un succès et visait les principaux problèmes de la reconstruction crânienne de Rachel. Le Dr Harshbarger a suggéré la chirurgie esthétique pour plus tard afin de corriger les différences de couleur de peau dues au transfert de tissus et d'étendre la zone du cuir chevelu de Rachel.

De l'espoir à l'opportunité

Environ un mois après la seconde intervention, Rachel a été choisie par Seton Healthcare, membre de l'organisation Ascension, pour se rendre à Washington, D.C., écouter le pape François s'adresser au Congrès américain. Elle a effectué le voyage avec Dee Brosnan, responsable de cas au Dell Children's Medical Center, qui a joué le rôle de mère d'accueil lors du séjour de Rachel à Austin.

La déclaration du pape François, qui se concentrait principalement sur le fait d'apporter de l'espoir grâce à la coopération internationale, était tout à fait adaptée à l'histoire de Rachel : 

« Nos efforts doivent se concentrer sur le fait de rétablir l'espoir, corriger les erreurs, tenir les engagements et ainsi promouvoir le bien-être des individus et des populations. Nous devons aller de l'avant ensemble, comme un seul homme, avec un esprit renouvelé de fraternité et de solidarité, en coopérant généreusement pour le bien commun. »

Dès le printemps 2016, Rachel est allée vivre avec Brosnan et a intégré le lycée International High School d'Austin, où elle a appris à parler anglais. Elle projetait de rester à Austin jusqu'en juin pour finir l'école, puis de retourner chez elle voir sa famille au Rwanda comme une personne différente physiquement, mentalement et émotionnellement.