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Titane imprimé, PEEK, PMMA : comparatif technique chiffré
Aucun matériau n’a démontré sa supériorité en cranioplastie. Chacun a pourtant des propriétés mesurables, qui orientent le choix selon le défect, le patient et le suivi attendu. Les voici côte à côte, sources à l’appui.
3 min de lecture11 sources
Les propriétés mécaniques
| Propriété | Titane Ti-6Al-4V ELI | PEEK | PMMA (ciment) |
|---|---|---|---|
| Module d’élasticité | ≈ 110 GPa | 3 à 4 GPa | ≥ 1,8 GPa en flexion |
| Résistance | ≥ 860 MPa en traction | Inférieure à celle du titane | ≥ 70 MPa en compression, ≥ 50 MPa en flexion |
| Masse volumique | 4,43 g/cm³ | ≈ 1,3 g/cm³ | ≈ 1,2 g/cm³ |
| Liaison à l’os | Possible selon la surface | Aucune | Aucune |
Titane : minima de la norme ASTM F136 et valeurs typiques [1]. PEEK : d’après Kurtz et Devine [2]. PMMA : minima de la norme ISO 5833 pour les ciments acryliques [3]. Os cortical : 18,6 à 20,7 GPa selon la méthode de mesure [4].
Le module d’élasticité mesure la rigidité : le titane est environ cinq fois plus rigide que l’os cortical, le PEEK environ cinq fois plus souple. Dans un implant, la géométrie compte autant que la matière : épaisseur, galbe et perforations règlent la rigidité de la pièce.
Épaisseur, poids et forme
La résistance du titane autorise des pièces fines : sur les trois cranioplasties présentées sur ce site, l’épaisseur médiane va de 2,1 à 2,9 mm pour 125 à 156 g, et descend à 0,45 mm pour un plancher orbitaire. Les implants en PEEK sont plus épais pour une tenue comparable.
L’impression 3D du titane permet des formes impossibles à usiner : pattes de fixation intégrées, perforations pour le drainage et l’adhérence des tissus, raccords de courbure complexes. Le PEEK sur mesure est le plus souvent usiné ; le PMMA est moulé, au bloc ou à l’avance.
Le PMMA modelé au bloc
Le PMMA polymérise en dégageant de la chaleur. Dans une simulation sur cadavre, les tissus voisins du ciment ont été exposés à plus de 50 °C pendant des durées prolongées, et la température augmentait avec l’épaisseur ; les auteurs recommandent des prothèses fabriquées avant l’intervention [5].
Les moules imprimés en 3D permettent de couler le PMMA à l’avance, pour un coût très faible : environ 40 $ par implant dans une équipe pakistanaise [6].
Infections et complications
Les taux publiés varient fortement d’une série à l’autre : durées de suivi, définitions et populations diffèrent, ce qui ne permet pas de classer les matériaux sur ce critère. Faute d’essai comparatif direct, le consensus international considère que le meilleur matériau reste à déterminer [8].
Deux constats ressortent néanmoins. Le PMMA figure parmi les matériaux les plus exposés à l’infection : 14,9 % dans une revue de 3 260 implants sur mesure [7]. Et quel que soit l’implant, une peau de couverture fine ou cicatricielle expose au risque d’exposition : l’état des tissus compte autant que le matériau.
Imagerie et coût
Au scanner, le titane ne produit que des artefacts limités. En IRM, ils sont plus marqués à 3 tesla qu’à 1,5 tesla et se réduisent nettement avec des séquences adaptées [9].
Côté prix, un implant crânien sur mesure en PEEK est remboursé 5 275 € en France depuis juillet 2026 [10]. Aux États-Unis, une équipe indiquait 12 600 $ pour un implant en PEEK, contre 6 750 $ pour une grille de titane plane à modeler au bloc [11].
Le choix du matériau relève du chirurgien. IME TECH fabrique des implants en titane ; ce comparatif s’appuie sur des sources publiées.
Sources
Documents consultés en octobre 2026. Les montants sont reproduits dans la devise et pour l’année de chaque source.
- 1ASTM F136. Standard specification for wrought titanium-6aluminum-4vanadium ELI (extra low interstitial) alloy for surgical implant applications (UNS R56401). dinmedia.de
- 2Kurtz SM, Devine JN. PEEK biomaterials in trauma, orthopedic, and spinal implants. Biomaterials. 2007;28(32):4845-4869. doi.org
- 3ISO 5833:2002. Implants for surgery — Acrylic resin cements. iso.org
- 4Rho JY, Ashman RB, Turner CH. Young’s modulus of trabecular and cortical bone material: ultrasonic and microtensile measurements. J Biomech. 1993;26(2):111-119. doi.org
- 5Golz T, Graham CR, Busch LC, Wulf J, Winder RJ. Temperature elevation during simulated polymethylmethacrylate (PMMA) cranioplasty in a cadaver model. J Clin Neurosci. 2010;17(5):617-622. doi.org
- 6Ashraf M, Choudhary N, Kamboh UA, et al. Early experience with patient-specific low-cost 3D-printed polymethylmethacrylate cranioplasty implants in a lower-middle-income-country: technical note and economic analysis. Surg Neurol Int. 2022;13:270. doi.org
- 7Faedo F, Zaed I, Pizzi A, Iaccarino C, Servadei F. Infection rates following custom-made cranioplasty using heterologous materials: insights from a systematic review on 3260 patients with a focus on follow-up length. Neurosurg Rev. 2025;48:657. doi.org
- 8Iaccarino C, Kolias A, et al. Consensus statement from the international consensus meeting on post-traumatic cranioplasty. Acta Neurochir (Wien). 2021;163(2):423-440. doi.org
- 9Ondrejová B, Rajťúková V, Šavrtková K, et al. Analysis of MRI artifacts induced by cranial implants in phantom models. Healthcare (Basel). 2025;13(7):803. doi.org
- 10Avis relatif à la tarification du substitut osseux sur mesure pour reconstruction crânienne PEEK. Journal officiel de la République française n° 0180, 5 août 2025. legifrance.gouv.fr
- 11Kinsman M, Aljuboori Z, Ball T, Nauta H, Boakye M. Rapid high-fidelity contour shaping of titanium mesh implants for cranioplasty defects using patient-specific molds created with low-cost 3D printing: a case series. Surg Neurol Int. 2020;11:288. doi.org
Article d’information générale : il ne remplace pas l’avis du chirurgien. Les prix varient selon le patient, l’établissement et l’implant ; seul un devis fait foi.
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