Les chercheurs de Lero découvrent comment l’ingénierie logicielle peut aider les soins de santé à rattraper l’ère numérique.
Notre monde est celui où les révolutions des soins de santé prennent de nombreuses formes. Pénicilline, insuline, vaccination, découverte de l’ADN – la liste est longue. Tous ont façonné la façon dont nous conceptualisons et traitons notre corps, et la façon dont les cliniciens traitent leurs patients. Le domaine de la médecine progresse rapidement et la science-fiction d’hier en est maintenant à ses premiers essais.
Quel est donc le rôle de Lero, le centre de recherche sur les logiciels de la Science Foundation Ireland? Hébergée par l’Université de Limerick, la recherche de Lero couvre tout, des voitures sans conducteur et de l’intelligence artificielle à la cybersécurité, la fintech, la gov-tech, les communautés intelligentes, l’agtech et la technologie de la santé.
Mais que peuvent offrir le génie logiciel et la programmation informatique aux soins de santé? La connexion, la numérisation et l’intégration ne sont que quelques-uns des avantages.
«Je parle de soutien technologique, pas de remplacement»
– PROF ITA RICHARDSON
Les chercheurs de Lero ont une pléthore de problèmes de santé qu’ils aimeraient résoudre avec un logiciel. Un exemple récent concernait une infirmière de la santé publique qui venait vérifier un patient âgé. Sur les 15 minutes attribuées à la visite, treize minutes ont été consacrées à l’enregistrement des détails requis pour un nouveau matelas. Après avoir enregistré ces informations, qui seront ensuite transcrites dans un système en ligne, l’infirmière a fait ce qu’elle pouvait pour la patiente dans le peu de temps qui lui restait.
Le lendemain, l’infirmière faisait les courses et a remarqué qu’une cargaison de pain était livrée. Les codes-barres contenaient toutes les informations nécessaires au processus et ont été rapidement scannés avec un appareil portatif. Pourquoi ce processus similaire a-t-il pris moins de 10 secondes, alors que le système de santé n’avait pas une telle capacité? Pourquoi ne pas scanner le matelas et envoyer ces informations au système?
Pour toutes nos incroyables avancées, il y a une déconnexion qui entrave nos soins de santé. La technologie n’aide pas si l’utilisateur n’a pas un accès suffisant. Un profil de problèmes de santé est inutile s’il est stocké sur un fichier papier inaccessible. Un plan de traitement pour un trouble cérébral manque d’efficacité lorsqu’il est égaré ou, pire encore, jamais enregistré pour un patient. Un médecin ne peut pas analyser les informations qu’il n’a jamais reçues. Et c’est trop souvent le monde dans lequel nous vivons.
Notre système de santé est handicapé non pas par un manque de compréhension ou de capacité, mais par des systèmes de communication inadéquats qui ne peuvent pas faire face au volume ou à la sophistication qui doivent être pris en compte. Pour Lero, le logiciel est la réponse.
Une oreille pour la chirurgie
Notre monde est celui où le son regorge d’informations. L’analyse auditive peut cartographier le fond marin. La profondeur du «gobble» d’une dinde pourrait en déduire le nombre de kilogrammes qu’elle pèse. Et, surtout pour l’ingénieur en mécanique et en médecine, le Dr Daniel Riordan, le son peut indiquer au chirurgien quand arrêter de prélever de la moelle osseuse d’un fémur.
Lors du remplacement d’une hanche, la rotule de l’articulation à rotule est sciée. Son remplacement est mis en place et une tige est insérée dans le fémur pour le fixer. Si la tige est insérée directement dans la moelle molle, il y aura une certaine oscillation et une instabilité dans la hanche. En conséquence, il est nécessaire de gratter la moelle jusqu’à ce que la tige puisse être fixée. Si trop peu de moelle est prélevée, la hanche ne sera pas sécurisée. Trop, et l’os se fissurera.
Actuellement, les chirurgiens pratiquant une chirurgie de remplacement de la hanche savent quand s’arrêter par le son et la sensation de l’instrument à l’intérieur de l’os. Il n’y a pas de système de mesure ou de retour précis. Aucun moyen exact de savoir quand la chirurgie est terminée. Il y a juste un sens de la rétroaction tactile et auditive, aiguisé par des années d’expérience.
Les nouveaux étudiants en médecine s’entraînent avec de faux membres avant de se mettre à niveau sur des os de porc (l’analogue animal le plus proche), puis sur des cadavres humains avant de finalement prendre les rênes du bloc opératoire.
Le Dr John Rice est un chirurgien orthopédiste avec des années d’expérience dans le processus, et l’équipe de Lero espère reproduire son oreille dans le logiciel. En enregistrant les informations auditives ainsi que le niveau de succès de la chirurgie, Riordan espère reproduire ce système de rétroaction et doter d’autres chirurgiens de l’expérience finement réglée de Rice.
« La vraie recherche est l’IA pour faire ce travail, pour comprendre chaque os et chaque personne »
– DR DANIEL RIORDAN
Capturer les connaissances inhérentes de Rice sur les chirurgies de la hanche a le potentiel de sauver des années de formation en chirurgie. Mais donner à un logiciel cette intuition auditive n’est pas facile. Les hanches varient. Les gens varient. Certains sont plus grands, certains sont plus larges, certains sont plus âgés. Tous ces facteurs affectent l’acoustique de l’os comme s’il s’agissait d’un instrument de musique. Capturer la variation nécessite autant de chirurgies que possible. Riordan estime qu’il faudrait 100 participants pour que le logiciel soit efficace, mais plus il y en a, mieux c’est.
«La vraie recherche est l’intelligence artificielle pour faire ce travail, pour comprendre chaque os et chaque personne. Ce projet a une durée de quatre ans, et si nous trouvons des résultats positifs, nous envisagerions de contacter des équipes qui fabriquent des robots chirurgicaux », a déclaré Riordan.
Pagination Dr Google
Notre monde est celui où le fossé des connaissances entre le médecin et le patient entrave les deux côtés. Les patients essaieront d’aider un médecin à comprendre leur situation avec autant de détails qu’ils savent fournir, mais les médecins sont souvent laissés à jouer au détective médical, ramassant ce qu’ils peuvent dans le but de fournir un remède, des soins ou les deux.
Les patients les plus motivés s’adresseront à Google pour s’auto-diagnostiquer et accélérer le processus, ainsi que pour se défendre eux-mêmes. Les praticiens, en réponse, tomberont dans l’un des deux camps: ceux qui rejettent les résultats de la recherche comme peu fiables, et ceux qui analysent les informations et évaluent à travers une lentille médicalement formée.
Du point de vue d’un médecin, le problème avec Google est multicouche. Son algorithme de recherche n’est pas optimisé pour la précision ou l’équilibre. De plus, de nombreux articles seront inaccessibles en raison du jargon médical.
Lero s’efforce de combler cette lacune d’information patient-médecin. L’objectif du Dr Marco Alfano est de concevoir une plate-forme intelligente qui permettra aux patients d’agir en tant que leur propre avocat. Cela implique de traduire les textes médicaux existants afin qu’ils puissent être compris, et de filtrer les résultats de recherche Web existants avec un algorithme qui reflète les besoins d’un patient, plutôt qu’une force motrice commerciale. Cela implique également de favoriser une compréhension médicale, ainsi que des relations de patient à patient et de connecter les communautés.
Comme le souligne Alfano, très peu de ces besoins nécessitent même une innovation. Ce qu’il faut, c’est une conception cohérente qui puisse être donnée aux patients. La technologie est déjà là, si seulement elle peut être intégrée.
Lui et son équipe de recherche ont travaillé sur un prototype de site Web. Il tape «diabète» dans le moteur de recherche personnalisé et les résultats sont classés selon différents degrés de précision et de qualité, avec la logique de leur classement expliquée. Il prend ensuite ces informations et les transmet au traducteur de texte de l’équipe. Les mots difficiles sont mis en évidence et une brève explication de la terminologie médicale délicate est incluse. Les dossiers médicaux, les définitions des manuels et les commentaires des médecins prennent soudain un sens. Il fait apparaître un diagramme du corps humain, où il peut pointer et cliquer et attribuer une maladie dans le but de diagnostiquer.
La technologie est là. La connaissance est là. Et l’intégration pourrait signifier que le diagnostic et le traitement sont à portée de main.
Conception orientée patient
Parfois, la pratique des soins de santé est plus ancienne que les technologies et techniques qui composent le système. Les fichiers d’imagerie numérique et les résultats de techniques analytiques avancées sont souvent conservés sur papier. Les contraintes d’espace physique peuvent signifier que le fichier est trop souvent hors de portée en cas de besoin. Les voix des patients, si elles sont entendues, sont perdues à cause de montagnes de paperasse et d’un système pas encore numérisé.
Le travail de Lero, cependant, est clairement axé sur le patient. Cette philosophie n’est pas plus importante que dans les recherches menées par le professeur Ita Richardson et le Dr Jim Buckley.
Richardson travaille sur des processus logiciels pour les groupes dans le besoin. Il s’agit notamment des diabétiques, des personnes ayant une déficience intellectuelle légère et du vieillissement de la population. En discutant avec ces cohortes aux côtés de leurs professionnels de la santé, Richardson espère créer des applications qui reflètent ce dont les gens ont besoin, plutôt que ce dont les fabricants de logiciels pensent avoir besoin. Elle reconnaît que de nombreuses applications générées par les patients ont été étonnantes, mais ne parviennent souvent pas à se conformer aux réglementations de l’UE concernant la sécurité et l’accessibilité des données. Et comme ces directives d’accessibilité font plus de 100 pages, il est facile de comprendre pourquoi.
Dr Jim Buckley. Image: Alan Place / Fusionshooters
Une fois que les applications conformes aux données et dirigées par les patients ont été conçues et mises en œuvre, Richardson a déclaré que les avantages sont presque immédiats. Dans le cas d’une application conçue pour mesurer le poids, la tension artérielle et la glycémie d’une personne diabétique, les résultats pour les patients se sont améliorés uniquement grâce au processus d’enregistrement des données et de leur visualisation sous forme de graphiques. En voyant comment leur glycémie s’améliorait après une promenade ou avec un repas plus sain, les patients ont mis en œuvre leurs propres interventions.
Même le simple fait d’enregistrer les données est précieux. Et Richardson a déclaré que l’objectif serait de transmettre ces données aux médecins afin de réduire les visites nécessaires et de soulager le stress sur les heures de contact avec les patients et les médecins.
«Je parle de soutien technologique et non de remplacement», a déclaré Richardson. «Les patients diabétiques doivent rencontrer leur médecin pour une évaluation médicale. C’est différent de devoir faire vérifier leur tension artérielle toutes les six semaines. Ils doivent déterminer médicalement à quelle fréquence ils doivent se rencontrer. »
Tendre la main aux groupes concernés, favoriser les relations et obtenir des commentaires réels des patients est la clé de ce que les chercheurs appellent PPI: la participation du public et des patients. Grâce à ce processus, les besoins peuvent être compris, pris en compte et intégrés. Cela peut également amener les chercheurs à emprunter des voies non conventionnelles.
Richardson m’a parlé d’un collègue travaillant avec des patients mastectomisés qui a rejoint les Shannon Dragons, un groupe de rameurs de bateaux-dragons. L’aviron est particulièrement bénéfique pour ceux qui ont subi des mastectomies car l’entraînement du haut du corps et des bras est essentiel à la rééducation.
« L’une des grandes batailles est l’adoption »
– DR JIM BUCKLEY
Buckley, quant à lui, est impliqué dans le projet Covigilant pour évaluer l’attitude du public irlandais à l’égard de l’application de suivi irlandaise Covid-19. Lui et son équipe recherchent l’opinion du public sur différents aspects de l’application. Qu’est-ce qui fonctionne bien et qu’est-ce qui ne fonctionne pas? Quels sont leurs soucis? Qu’aimeraient-ils voir mis en œuvre? Ils n’ont aucune hypothèse ou point à prouver – leur travail vise simplement à découvrir ce que les gens ressentent vraiment à propos de l’application sur leur téléphone.
L’application Covid Tracker Ireland est probablement l’application de soins de santé avec laquelle les gens se sont le plus familiarisés. Développé par la société Nearform de Waterford pour le Health Service Executive (HSE) du gouvernement irlandais, il n’existe pas d’exemple plus important d’application venant du haut vers le bas.
«L’une des grandes batailles est l’adoption. Vous voulez que les gens l’adoptent et que les gens l’utilisent », a déclaré Buckley. «Mon travail n’est pas de contraindre les gens à l’utiliser, mais d’évaluer comment il est perçu et de voir les meilleures pratiques internationales. Et de transmettre ces informations au HSE afin qu’il puisse prendre en compte les perspectives pour les évolutions futures de l’application. »
Les premiers résultats de l’étude Covigilant ont révélé que 82 pc soutenaient l’application et avaient l’intention de la télécharger. L’étude a également révélé des craintes, principalement autour de la protection des données et de la confidentialité. Cependant, après le déploiement, les avis des utilisateurs sur les magasins Apple et Google Play ont indiqué que la perception du public de l’application, en termes de protection des données, était favorable.
Les chercheurs de Lero ont continué à rechercher l’opinion des gens afin de configurer l’application à l’avenir, souvent avec des informations intéressantes.
L’application de suivi Covid-19 n’est pas sans défauts. Une itération précédente a vu l’épuisement de la batterie de milliers de téléphones Android, ce qui a été un coup dur pour l’adoption. Un correctif a été appliqué en quelques jours, cependant, et la véritable force de la santé intégrée est apparue.
Alors que les anciens systèmes peuvent exister pendant des décennies avec des retards et des problèmes, Lero espère donner la priorité aux besoins des patients et utiliser pleinement toutes les opportunités offertes. Ils espèrent révolutionner les soins de santé en utilisant ce qui existe déjà – le logiciel qui peut libérer tout son potentiel.
Par Sam Cox
Sam Cox a été nommé lauréat de la science et de la technologie aux National Student Media Awards 2020 (Smedias). Cette catégorie de prix est parrainée par Science Foundation Ireland et comprend une bourse de 1000 € pour soutenir et encourager le journalisme scientifique et technologique en plein essor.
Les Smedias 2021 sont maintenant ouvert aux inscriptions. La date limite de dépôt des candidatures est le 15 avril 2021.
Auteur/autrice
