Les inquiétudes concernant la pénurie de personnel médical continuent de croître dans le monde entier. L’intelligence artificielle (IA) développée par un groupe de recherche de la TU Darmstadt peut venir en aide au personnel moins qualifié en l’aidant à effectuer des projections et même des opérations en tandem avec un expert à distance. “Avec une connexion Internet stable, notre IA peut aider les patients des zones rurales du monde entier”, déclare Anirban Mukhopadhyay, informaticien chez TU Darmstadt.
Tout récemment, des recherches ont montré qu’aux seuls Pays-Bas, la pénurie de personnel de santé atteindrait 135 000 d’ici 2031. Les pénuries se font sentir dans tout le secteur de la santé, y compris au bloc opératoire.
Mais la pénurie de personnel s’étend au-delà des Pays-Bas. C’est un problème mondial qui touche particulièrement les pays en développement, explique Anirban Mukhopadhyay. Il est informaticien originaire d’Inde et dirige actuellement un groupe de recherche à la TU Darmstadt axé sur l’IA dans les applications médicales. « J’ai vécu en Inde pendant plus de 20 ans et j’y ai vécu de près le système de santé. J’ai vu des personnes proches de moi mourir parce que le personnel ne pouvait pas déterminer exactement quand un patient aux soins intensifs avait été infecté par COVID-19. Une fois que vous avez vu cela, vous savez qu’il y a de sérieux problèmes. Au-delà des grands centres urbains, le pays manque cruellement de personnel qualifié.
Les formes remplacent les pixels
Des technologies telles que les robots chirurgicaux et l’intelligence artificielle jouent un rôle clé dans la résolution du problème de dotation en personnel, Mukhopadhyay en est convaincu. Ici et là, ce genre de solutions est déjà déployé. Par exemple, l’hôpital de Maastricht travaille avec le robot Da Vinci, un système chirurgical qui utilise une approche chirurgicale peu invasive. Un chirurgien travaille avec une console presque complètement séparée du robot.
Avec l’aide d’une IA qui comprend le chirurgien principal et agit en conséquence au chevet du patient ainsi qu’une connexion réseau stable, les chirurgies pourraient éventuellement être effectuées même lorsque le patient est à distance. Le groupe de recherche de Mukhopadhyay est bien en route à faire de ce rêve futur une réalité grâce à une intelligence artificielle qui fonctionne différemment de l’IA traditionnelle actuellement utilisée dans les soins médicaux.
“Notre IA fonctionne sur des formes plutôt que sur des pixels”, explique le chercheur. “Dans le monde médical, nous devons normalement nous contenter d’une quantité très limitée de données et il n’y a pas deux chirurgies complètement identiques. Une IA qui regarde les pixels doit couvrir beaucoup d’espace de recherche. Mais si nous incluons la connaissance de la forme des organes et des tissus dans nos algorithmes, vous réduisez cet espace de recherche. De cette façon, vous n’avez pas besoin de beaucoup de données pour obtenir une bonne image des os et des structures d’un corps et savoir comment va un patient.
Dépistage
L’IA développée à Darmstadt peut être utilisée à des fins de dépistage, entre autres, pour soutenir le personnel moins qualifié dans les zones reculées des pays en développement. « Dans les régions rurales de l’Inde, de la Chine et de l’Afrique, il peut y avoir une énorme pénurie de médecins, mais les réseaux mobiles sont omniprésents dans des régions de plus en plus reculées. Nous voulons en faire un usage reconnaissant », a déclaré Mukhopadhyay.
Prenez un patient tuberculeux d’Inde. C’est un énorme défi logistique d’acheminer les crachats d’un patient au centre de test le plus proche, parfois à plus de 500 kilomètres. « Dans ce cas, il est beaucoup plus efficace de conduire une camionnette devant les villages, de capturer des images radiographiques et de les envoyer sur un réseau mobile. Ensuite, une IA peut faire un dépistage à distance sur la base de ces images. »
L’intelligence artificielle peut mieux détecter l’insuffisance cardiaque que les tests actuels
L’utilisation de l’IA pour combiner les données des patients avec les résultats d’un test des niveaux d’une protéine fabriquée par le cœur pourrait aider les médecins.
Travail submillimétrique
L’IA est également utile pour les chirurgies de haute précision où la marge d’erreur est souvent inférieure au millimètre, comme les neurochirurgies ou lors de la pose de prothèses auditives dans l’oreille interne. « Avant de poser une prothèse, il faut d’abord ouvrir le crâne pour voir à quoi ressemble l’anatomie du patient. C’est nécessaire, car la « vraie » chirurgie doit être faite avec beaucoup de soin après tout ; Il existe plusieurs voies nerveuses menant à l’oreille qui ne doivent pas être touchées. Sinon, le visage peut partiellement paralyser le patient.
« Les robots chirurgicaux sont précis et peu invasifs. Mais ces robots doivent être pilotés sans aucune visibilité directe. Nous sommes confrontés ici à un problème de poule et d’œuf, car l’IA de navigation a besoin de données d’entraînement et le robot a besoin d’une IA entraînée pour naviguer. Notre solution consiste à utiliser des tomodensitogrammes préopératoires de la tête pour entraîner l’IA. Cela permet de comprendre les voies nerveuses, sur la base de peu de données. De cette façon, nous assurons une manière sûre de travailler avec le moins de fardeau possible pour le patient.
Un long voyage à venir
Le groupe de recherche a encore un long chemin à parcourir avant que l’innovation puisse réellement être appliquée dans le monde médical. « La sécurité des patients d’abord » est notre devise lorsque nous faisons de la recherche translationnelle. Nous devons nous assurer que tous les systèmes fonctionnent ensemble en toute sécurité. Traduire la recherche en robotique chirurgicale en clinique prend du temps. Cependant, le chercheur constate une progression rapide des applications dans le monde de la formation chirurgicale ainsi que du dépistage et du diagnostic.
De plus en plus d’applications
Dans les années à venir, le monde médical utilisera des solutions augmentées par l’IA à des fins très diverses, prédit Mukhopadhyay. « Qu’il s’agisse de dépister des patients en Afrique, d’assister des chirurgiens lors d’opérations de haute précision ou, dans un avenir (lointain), même de venir en aide aux médecins lorsqu’ils doivent rédiger un rapport patient. Les soins de santé connaîtront des changements radicaux dans les années à venir en raison des nouvelles technologies comme l’IA. C’est un long combat pour permettre l’accès aux soins pour tous. Mais c’est celui pour lequel il vaut la peine de se battre.
