Le Nitinol, grâce à son effet de mémoire de forme unique et à sa superélasticité, est largement utilisé dans le domaine médical. Les principales applications sont présentées ci-dessous.
1. Intervention cardiovasculaire
Dans le domaine cardiovasculaire, le Nitinol est couramment utilisé pour fabriquer des endoprothèses (stents) vasculaires auto-expansibles. Ces stents sont comprimés en un fin fil à basse température.
Après être délivrés dans un vaisseau sanguin par l’intermédiaire d’un cathéter, la température corporelle les amène à retrouver automatiquement leur structure maillée prédéfinie, maintenant ainsi ouverts les vaisseaux rétrécis. De plus, les armatures de valves cardiaques sont également fabriquées en Nitinol, car ce matériau peut s’adapter aux battements continus du cœur, offrant une flexibilité supérieure d’environ 60 % par rapport aux matériaux traditionnels et causant moins de dommages aux vaisseaux sanguins.
Les dispositifs de thrombectomie bénéficient également de la superélasticité du Nitinol, qui leur permet de capturer les caillots dans les vaisseaux sanguins tortueux du cerveau, ce qui en fait une technologie clé pour le traitement de l’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique.
Stent en nitinol, stent vasculaire
2. Réparation orthopédique
Le Nitinol a un module d’élasticité similaire à celui de l’os humain, ce qui permet de réduire efficacement le phénomène de « protection mécanique » (stress shielding) – lorsqu’un implant supporte une contrainte excessive, entraînant une atrophie osseuse par manque de stimulation.
Il est donc utilisé pour fabriquer des implants tels que des tiges de correction rachidienne, des vis à os, des plaques osseuses et des dispositifs de fusion intersomatique. Les implants orthopédiques en Nitinol peuvent augmenter la vitesse de consolidation osseuse postopératoire d’environ 20 %.
Panier à pierres biliaires en nitinol
3. Urologie et gastroentérologie
Dans les systèmes urinaire et digestif, le Nitinol est souvent utilisé pour fabriquer des endoprothèses urétérales, des endoprothèses biliaires et des paniers à calculs.
La superélasticité permet à ces dispositifs de s’adapter au péristaltisme des lumières corporelles naturelles sans se déplacer facilement. Le panier à calculs peut s’ouvrir dans le corps pour capturer les calculs, puis se contracter pour les extraire, améliorant ainsi considérablement le taux de succès et la sécurité de la chirurgie d’extraction des calculs.
4. Orthodontie
Les fils de contention orthodontiques sont une application classique du Nitinol. Ils exercent sur les dents une force corrective continue, douce et constante, éliminant la nécessité de consultations fréquentes pour les resserrer, ce qui permet d’obtenir un meilleur confort et de meilleurs résultats de correction.
Orthèse dentaire en nitinol (nickel-titane)
5. Neuromédecine
En neurochirurgie, le Nitinol est utilisé pour fabriquer des stents vasculaires intracrâniens et des dispositifs de thrombectomie de type stent. Ces dispositifs peuvent être délivrés par microcathéters dans les vaisseaux sanguins fins et tortueux du cerveau, où ils s’auto-expandent pour soutenir le vaisseau ou capturer les caillots, offrant ainsi une solution mini-invasive révolutionnaire pour le traitement de l’AVC.
6. Technologie de pointe
Le Nitinol est également utilisé dans le Stentrode (stent pour interface cerveau-ordinateur). En exploitant sa propriété de mémoire de forme, il s’auto-expande dans les vaisseaux cérébraux pour servir d’électrodes captant les signaux cérébraux, aidant ainsi les patients paralysés à contrôler des dispositifs externes par leur « esprit ».
Résumé
Grâce à sa mémoire de forme unique et à sa superélasticité, le Nitinol a couvert presque tous les aspects de la chirurgie moderne mini-invasive et est devenu un matériau clé indispensable en ingénierie biomédicale.
