Technologie médicale durable pour l'homme et l'environnement

Les produits jetables stériles représentent une grande part des déchets dans les hôpitaux et les cabinets médicaux. La technologie médicale durable signifie une gestion responsable des ressources avec des produits recyclables. © Pexels/Polina Tankilevitch

Avec l'alliance WIR! »DIANA – Technologies pour une diagnostic point-of-care durable basé sur des procédés de fabrication microstructurés et des matériaux durables«, le Fraunhofer IWU, en collaboration avec le Fraunhofer IZI et la SensLab GmbH, développera la région entre Leipzig et Chemnitz en une région phare pour le diagnostic médical. © Fraunhofer IWU

Adieu aux décharges : les matières premières utilisées en technologie médicale peuvent être réintroduites dans le cycle de valorisation — même si elles ne sont plus utilisables pour les dispositifs médicaux. Par exemple, un récipient pour le traitement des eaux usées provenant de la douche, de la baignoire et du lavabo dans les ménages privés. © Pixabay

Les produits à usage unique stériles représentent une part importante des déchets dans les hôpitaux et les cabinets médicaux. Des normes d'hygiène élevées imposent certaines limites au principe « Réutiliser, Réduire, Recycler ». Néanmoins, l'objectif d'une technologie médicale durable doit être de gérer les ressources de manière plus économe et de transformer leurs produits en une économie circulaire — afin que les produits jetables aillent vers le recyclage plutôt que vers l'incinération des déchets. La technologie médicale durable prend également soin de l'humain dans sa singularité. Les remplacements artificiels (prothèses) ou les structures de soutien (orthèses) pour les articulations et les parties du corps maintiennent ou améliorent la qualité de vie lorsqu'ils sont parfaitement adaptés à l'ergonomie et aux besoins des patient(e)s. Un diagnostic rapide et simple, utilisable directement sur place auprès du patient (Point-of-Care), même dans les zones peu structurées, peut sauver des vies. Le Fraunhofer IWU est convaincu : la contribution de la production fait toute la différence.

Comment les déchets à usage unique issus des cliniques et cabinets médicaux deviennent de nouveaux dispositifs médicaux…

Les hôpitaux, cliniques et cabinets médicaux sont des piliers du système de santé. Lors du traitement hospitalier et ambulatoire, de nombreux produits à usage unique sont utilisés, qui, selon l'Office fédéral de la statistique, s'accumulaient déjà avant la pandémie de Covid-19 à environ sept à huit tonnes de déchets — par jour. Les hôpitaux figuraient déjà parmi les plus grands producteurs de déchets en Allemagne. Pendant la pandémie, la quantité de déchets dans le secteur médical a encore augmenté de manière significative. Une tendance incompatible avec les objectifs de boucles de matériaux fermées et de neutralité climatique, avant même le milieu du siècle.

Jeter ou brûler des produits à usage unique en plastique est le contraire même de l'efficacité des ressources. Les chercheurs du IWU sont convaincus : il existe une autre voie. L'objectif du projet est de développer à moyen terme une stratégie pour la gestion des déchets issus du secteur de la technologie médicale et de l'ancrer auprès des acteurs du secteur de la santé. Les déchets issus principalement des cliniques sont au centre de cette démarche. Une stratégie réussie doit répondre à des questions clés concernant la composition des déchets, les acteurs impliqués dans la chaîne de processus, la réglementation, les flux de matériaux et le traitement des recyclats. En tenant compte de ces priorités, le projet doit aboutir à un scénario réaliste montrant comment les déchets médicaux peuvent être collectés, triés, traités et valorisés ou recyclés de manière qualitative.

Les recyclats fabriqués mécaniquement seront traités par trois procédés de fabrication (impression 3D, moulage par injection, SMC) afin de développer un produit pouvant être réintroduit dans la boucle des produits médicaux à usage unique ou, alternativement, valorisé dans un secteur moins réglementé.

…ou en tant que contenants pour le traitement privé des eaux usées

Adieu les montagnes de déchets : lorsque fabricants, hôpitaux, médecins et entreprises de recyclage collaborent, il est possible de fermer les cycles de matériaux et d'utiliser durablement les recyclats — sans augmenter la charge de travail dans les hôpitaux et cabinets médicaux. Une autre approche innovante pour le recyclage des produits médicaux à usage unique peut aider à réintégrer les matières premières utilisées en technologie médicale dans le cycle de valorisation — même pour les recyclats qui ne sont plus utilisables pour les dispositifs médicaux. Par exemple, un contenant pour le traitement des eaux usées provenant de la douche, de la baignoire ou du lavabo dans les ménages. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour cela. Un projet à bénéfice sociétal auquel chacun peut participer : adieu les montagnes de déchets !

DIANA

Le partenariat WIR! DIANA comblera à l'avenir une lacune dans la région entre Chemnitz et Leipzig en établissant un réseau pour la fabrication et l'utilisation de diagnostics innovants de Point-of-Care. Ceux-ci permettront d'obtenir des données de mesure simples, économiques et fiables sur l'état de santé directement sur place chez le patient. D'autres applications pourraient notamment voir le jour dans le sport et dans le domaine des soins. DIANA signifie DIAgnostic et Durabilité et rassemble environ 80 partenaires, dont des PME, des centres de recherche et des acteurs issus de l'éducation et de la société.

Le diagnostic Point-of-Care (PoC) vise une analytique décentralisée sur place, pouvant également être utilisée en dehors d'une infrastructure de laboratoire, et pouvant accélérer la prise de décision, notamment dans les cas où une intervention immédiate ou des mesures de sauvetage sont nécessaires. Lors du développement et de la mise en œuvre de systèmes de test PoC hautement intégrés, une collaboration interdisciplinaire entre diagnostic et technologie de production est essentielle. Le Fraunhofer IWU apportera son expertise approfondie en technologie de production et en microfabrication. La coordination du partenariat est assurée par les instituts Fraunhofer IWU et IZI, ainsi que par la société SensLab GmbH ; le réseau VEMASinnovativ est également un partenaire clé dans le développement stratégique de DIANA.

ATeM

Le centre de compétences germano-polonais ATeM (Additive Technology for Medicine and Health) explore de nouvelles technologies pour l'utilisation de la fabrication additive en technologie médicale. Les instituts Fraunhofer pour la technologie des matériaux et des rayonnements IWS ainsi que pour les machines-outils et la formage industriel IWU collaborent dans ATeM avec la faculté de génie mécanique, le Centre pour les Technologies de Fabrication Avancées (CAMT) de l'Université de Wrocław, ainsi que les cliniques universitaires de Dresde et Leipzig.

Les procédés d'impression 3D permettent en technologie médicale de créer des solutions personnalisées et adaptées au patient, ainsi que d'intégrer de nouvelles propriétés et fonctionnalités améliorées dans les composants. Cela s'avère souvent non seulement nettement moins coûteux que les méthodes traditionnelles, mais aussi d'élargir le spectre des thérapies et des approches de traitement.