Archéologie : l’impression 3D d’ossements

Archéologie : l’impression 3D d’ossements©VIRCOPAL -

Un procédé de numérisation et d’impression 3D de reproductions de pièces ostéologiques ou archéologiques est lancé au sein de l’université à travers la cellule PACEA-Transfert. Un brevet a été déposé auprès d'AST.

A travers la cellule PACEA-Transfert, une activité de prestation et de service pour l’impression 3D de reproductions de pièces ostéologiques ou archéologiques est lancé au sein de l’université.

Les ossements et pièces archéologiques d’intérêt sont rarement disponibles pour la recherche et la formation des étudiants et sont souvent trop fragiles pour être manipulés. Pour les conserver, tout en poursuivant les études scientifiques et en proposant un enseignement de qualité, un procédé alternatif a été développé au sein de l’université à travers la numérisation et l’impression 3D de reproductions hautement fidèles aux originaux. Les domaines d’application de cette technologie dépassent aujourd’hui largement les frontières académiques.

Ce procédé, intitulé VIRCOPAL®, est valorisé à travers la cellule PACEA-Transfert. Fondé sur une chaîne complète de traitement numérique, il permet de réaliser des reproductions de pièces de très haute précision. Cette technologie de pointe développée à l’université a donné lieu au dépôt d’un brevet auprès d’Aquitaine Science Transfert ® (AST), la société d’accélération de transfert technologique de la région créée dans le cadre du programme des investissements d’avenir.

Concrètement, la pièce est numérisée par un (micro-)scanner à rayon X. Ensuite, l’acquisition est segmentée dans le logiciel 3D TIVMI® (Treatment and Increased Vision for Medical Imaging), qui permet de séparer les différents matériaux en fonction de leur densité grâce à l’algorithme HMH (Half Maximum Height). Après reconstruction du modèle, l’impression 3D de la pièce segmentée peut être réalisée entièrement, ou une zone spécifique peut être sélectionnée, qu’elle soit en surface ou à l’intérieur de l’os.

A l’origine, cette chaine opératoire d’imagerie a été développée par des membres du laboratoire PACEA (laboratoire faisant partie du Laboratoire d’excellence de Sciences Archéologiques de Bordeaux) et du LaBRI (le laboratoire bordelais de recherche en informatique), à savoir l’anthropologue Hélène Coqueugniot, l’ingénieur informaticien Bruno Dutailly, le médecin paléopathologiste Olivier Dutour et le professeur d’informatique Pascal Desbarats. C’est donc un outil résultant d’une collaboration transdisciplinaire qui a été développé pour différents publics.

Des domaines d’applications dépassent la formation

Les enseignants et les professionnels de l’archéologie, en particulier dans le domaine de la fouille préventive, sont sensibles à cette technologie. Par exemple, une mallette pédagogique sur la syphilis permet d’étudier les lésions osseuses générées par cette infection grâce aux reproductions en résine réalisées à partir de crâne, fémur et tibia. D’autres mallettes réalisées concernent les atteintes du rachitisme sur les ossements des membres inférieurs et supérieurs (clavicule, humérus…).

(Photo d’os atteint de Syphilis)

Le monde de la muséographie est aussi intéressé par cette technologie. Les reproductions d’ossements, de pièces archéologiques mobiliers ou de gravures sont ainsi demandées lors de prêt entre musées, lorsqu’une pièce est étudiée pour des travaux de recherche ou lorsque les règles de conservation empêchent d’exposer les originaux. Cela permet d’avoir un substitut de haute précision à un matériel fragile, pouvant par exemple être manipulé par le public, en particulier non-voyant.

Outre la muséographie et  la formation, l’application de ce procédé à la médecine est en développement, en particulier pour la chirurgie reconstructrice. Ainsi, un modèle pré-opératoire réalisé pour la reconstruction d’une partie de la mâchoire inférieure d’un soldat a permis de réduire de 3 heures la durée de l’intervention chirurgicale.

La cellule PACEA-Transfert, rattachée à l’UMR 5199 PACEA et gérée administrativement par l’ADERA, a bénéficié du soutien financier de l’AST et de la Région Aquitaine. PACEA est l'un des trois laboratoires du LabEx Sciences Archéologiques de Bordeaux (LaScArBx).



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