Technologies médicales : innovations technologiques en santé au service de la médecine

Des innovations et nouveautés médicales pour un meilleur avenir de la santé ?

E-santé, robot-chirurgien, télémédecine, téléconsultation, App de RDV médicaux,... Un grand nombre de termes actuels indiquent que les innovations numériques sont omniprésentes dans les secteurs de la médecine et révolutionnent les soins de santé. Et il semble évident que la technologie en médecine est là pour s'ancrer durablement et s'installer dans les mœurs.

D'ailleurs, de nombreuses innovations et de nouvelles solutions (Applications mobiles pour les RDV médicaux, visite virtuelle des EHPAD, Dossier Médical Partagé,...) mises en place par des start-up internationales et des gouvernements sont déjà sur le marché, et elles ont toutes considérablement amélioré les soins de santé, bien qu'une inégalité d'accès (à ces outils et ces services) soit encore fortement présente, et mérite de se déployer plus rapidement.

Aussi, comme le soulignait déjà en 2013 l'article « Innovation dans les technologies médicales : pourquoi et comment s’impliquer ? » publié dans la Revue Médicale Suisse, « les technologies médicales font partie intégrante de notre quotidien. Plus qu’un simple utilisateur, le médecin a un rôle capital à jouer dans l’innovation de ces technologies. Par l’évaluation de nouveaux instruments, il peut guider les industriels vers des solutions amenant à un réel impact clinique. De plus, par sa pratique quotidienne, il a la capacité d’identifier les réels besoins non comblés par les technologies actuelles. Cependant, l’innovation et le développement ne font pas partie de la formation médicale actuelle. Afin de combler ce manque, de nouveaux centres de formation en innovation dans les technologies médicales fleurissent en Europe, suivant le succès de centres américains. Ces nouveaux programmes de formation peuvent nous permettre de devenir acteurs et initiateurs des inventions qui changeront notre pratique médicale dès demain ». [3]

À ce jour, de multiples problèmes médicaux tels que l'insuffisance cardiaque, le diabète, ou la dépression, sont étudiés et supposément résolus grâce à de nouvelles technologies remarquables inventées par des start-up du monde entier. En essayant de répondre aux besoins (et aux questions éthiques que posent chaque innovation), ces avancées en e-santé (télémédecine,...) permettent de faciliter la prise en charge de nombreux patients de tous âges notamment dans les déserts médicaux, ainsi que de maximiser les frais médicaux et les coûts de gestion du système de santé.

Impression 3D, jumeau numérique 3D, imagerie médicale en réalité virtuelle,...

De nos jours, les chercheurs scientifiques et médicaux envisagent le potentiel de la visualisation en 3D et de l'impression 3D en médecine, dont certaines étapes facilitent déjà les prises en charge. Grâce au perfectionnement de l'utilisation d'imprimantes 3D, les scientifiques peuvent reproduire des modèles multidimensionnels de zones problématiques à l'intérieur du corps des patients.

Ainsi, les chirurgiens peuvent manipuler les modèles et simuler une variété de répliques d'opérations possibles avant d'effectuer la chirurgie proprement dite. Alternativement, l'impression 3D peut être utilisée pour reproduire des os ou d'autres organes du corps humain et s'adapter à chaque patient. Cette avancée technologique s'étend également aux prothèses et aux orthèses sur mesure et permet par exemple de remplacer un membre absent du corps ou de fabriquer des implants personnalisés (implants dentaires,...).

Un autre champ d'innovations très récentes dans le domaine de la santé est la visualisation 3D avec la création d'un jumeau numérique. Ces techniques étant déjà bien ancrées dans le domaine de l'industrie, des chercheurs spécialisés dans l'analyse des données et la modélisation des phénomènes en biologie et en bio-informatique développent actuellement des technologies pour créer des doubles numériques au service des professionnels de la santé et des patients. Ces outils du futur permettent de visualiser, d'évaluer, de comprendre et de prédire par exemple la manière dont un traitement agit sur un patient ou comment doit se préparer une intervention chirurgicale minutieuse et urgente.

En effet, l'objectif à terme est de bénéficier d’une médecine réellement personnalisée grâce à la modélisation informatique des organes du corps humain. En amenant ces innovations au cœur des établissements de santé et des cabinets de médecin, il est envisageable de tester de nouvelles molécules, de mieux schématiser et simplifier les essais cliniques, d'assister un chirurgien, etc.

L'un des exemples très poussé est le projet Living Heart Project (LHP) de Dassault Systèmes (3DS). [4] Dans la voie des technologies les plus prometteuses et à l’avant-garde de la médecine in silico [5], le projet englobe les secteurs de la pharmacie et de la biotechnologie, des dispositifs médicaux, et des soins aux patients. Les objectifs de ces innovations sont d'améliorer la qualité de vie et d'autonomie de tous les patients avec une prise en charge optimale et globale.

Enfin, d'autres innovations sont fructueuses, comme celles proposées par la start-up Avatar Medical (issue de travaux de recherche menés à l'Institut Pasteur et l'Institut Curie). Cette start-up française « développe une technologie de pointe qui exploite la réalité virtuelle pour faciliter les interventions chirurgicales ». [6]

Innovation technologique médicale et santé cardiovasculaire

L'un des diagnostics les plus courants et les plus coûteux dans les domaines de la santé est celui de l'insuffisance cardiaque, avec un taux de mortalité proche du cancer.

Selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), « l'insuffisance cardiaque est responsable de 17,7 millions de morts dans le monde chaque année, soit 31% des décès. En France, les pathologies cardiovasculaires sont la deuxième cause de mortalité, juste après les cancers et sont à l'origine d'environ 150 000 morts par an et 400 décès par jour ». [7]

Les innovations technologiques médicales dans ce secteur comprennent essentiellement trois types de capteurs, dont le bracelet, le collier et la montre, qui sont utilisés pour les tests et le transfert de données. De la sorte, ce type de diagnostic donne aux patients atteints d'insuffisance cardiaque et aux médecins des informations continues sur le fonctionnement d'un cœur compromis et l'état de santé général. Ceci permet de prodiguer des soins médicaux et/ou chirurgicaux selon les besoins et dans les meilleurs délais.

Big Data et santé

On le sait, actuellement, les données sont primordiales, bien avant l'arrivée des réseaux sociaux ou du commerce en ligne, et en particulier dans le secteur de la santé. Cela va de l'analyse des rapports de diagnostic au classement de l'historique des antécédents de traitements médicaux des patients, ou l'évolution d'une pandémie, etc.

Actuellement, les établissements de santé disposent d'une quantité étourdissante d'informations à stocker, et il n'est pas rare que des grands hôpitaux ou des cliniques modernes utilisent des systèmes de gestion de base de données pour aider les médecins à établir des diagnostics plus précis et à recommander des traitements.

En effet, le Big Data ("données massives" en français), qui correspond à une gestion d'énormes volumes de données en temps réel, se consacre absolument au domaine de la santé et permet d'examiner et d'analyser simultanément une foule de données que l'humain ou les outils informatiques traditionnelles ne sont pas en mesure d'accomplir. Les outils de gestion de données massives permettent par exemple de créer des enquêtes d'envergure pour mieux saisir les besoins et trouver les solutions appropriées.

Comme le souligne un article de l'INSERM publié en 2016, « Ces bases offrent des données objectives et très exhaustives à l’échelle de larges populations, avec peu de personnes perdues de vue en cours de suivi. Des atouts majeurs par rapport aux informations qui peuvent être recueillies lors d’études, poursuivies à court ou moyen terme, menées dans des populations spécifiques ou en nombre limité, et souvent fondées sur les déclarations des participants. La plus riche des bases médico-administratives est le SNIIRAM (Système national d’information interrégimes de l’Assurance maladie). Dans cette base sont enregistrés tous les remboursements effectués par l’Assurance maladie pour chaque cotisant, tout au long de leur vie (biologie, médicaments, ambulances, consultations avec dates et noms des professionnels de santé vus, codes du type de maladie dans certains cas…). Ce système permet le suivi à long terme de données fiables ». [8]

Depuis l'introduction des dossiers médicaux électroniques (Dossier Médical Partagé ou DMP), il est nettement plus facile pour les médecins de consulter et de partager en toute transparence les antécédents médicaux des patients. Même si des innovations sont encore attendues, cela signifie que les dossiers sont moins susceptibles d'être perdus et que les soins aux patients sont améliorés car le médecin a un accès complet aux antécédents médicaux du patient, aux ordonnances et aux soins antérieurs. Les dossiers électroniques permettent également aux patients eux-mêmes de garder une trace de leurs données médicales, comme par exemple avec le service public français "Mon espace santé". [9]

Applications mobiles pour les professionnels de la santé et les patients

L'ensemble du secteur de la santé a connu une croissance sans précédent depuis ces dernières années. Il y a eu de nombreuses améliorations techniques dans ce secteur et d'innombrables applications de bien-être ont été développées, ce qui peut rendre le maintien de la santé et d'un mode de vie sain extrêmement pratique. Cela a également conduit à l'acceptation universelle de la technologie dans l'industrie de la santé.

Aujourd'hui, les applications mobiles sont disponibles pour de nombreux domaines. Dans le secteur de la santé, c'est particulièrement vrai. Les médecins et les patients découvrent de nouvelles façons d'utiliser la technologie pour surveiller leur santé personnelle et communiquer (prises de rendez-vous médicaux, etc.). De nos jours, grâce à ces logiciels applicatifs développés pour un appareil électronique mobile, il est par exemple possible de suivre les habitudes de sommeil quotidiennes, de compter les calories consommées, de maintenir un régime alimentaire spécifique (jeûne intermittent, régime cétogène,...), de rechercher des options de traitement, et même de surveiller la fréquence cardiaque.

Enfin, ces applications mobiles qui sont destinées aux patients pour mieux prendre soin leur santé et peuvent fournir par la même occasion un diagnostic préventif ou aider à tenir un registre des conditions de santé. Ainsi, lorsqu'elles sont bien conçues et qu'elles répondent aux questions éthiques essentielles, ces applications fournissent des informations précieuses et appropriées pour les professionnels de la santé. En outre, les applications qui aident à établir un réseau professionnel tel que la prise de rendez-vous chez le médecin et le suivi de la santé médicale sont d'une grande aide puisqu'elles répondent aux besoins en temps réel (médecins à la et services de garde,...).

Télémédecine, conciergerie médicale, surveillance à distance des patients,...

L'une des innovations les plus utiles et pratiques de ces dernières années est la technologie de surveillance à distance. Les systèmes peuvent être utilisés par tous les patients dans le confort de leur foyer pour réduire le temps et le coût financier des visites récurrentes chez le médecin, surtout pour les patients qui sont situés dans les déserts médicaux ou à mobilité réduite.

Par exemple, en utilisant un petit appareil électronique connecté en réseau conçu pour mesurer un problème de santé particulier, les médecins peuvent analyser à distance les données d'un patient sans qu'il ait besoin de se rendre à l'hôpital, à la clinique ou au cabinet de son médecin. Ces suivis à distance posent souvent des questions éthiques quant à la sécurité et la gestion des données privées de chaque patient. Cependant, de nombreuses start-up travaillent sur une amélioration continue pour protéger les données, et innover en créant toujours de meilleures barrières de sécurité.

Selon les cas, la surveillance à distance des patients permet d'être surveillé à tout moment en utilisant une technologie adaptée sans qu'un médecin ait besoin d'être présent. Cela signifie non seulement que les médecins et les infirmières peuvent aider de multiples patients à la fois, mais aussi que les patients peuvent quitter l'hôpital plus tôt et être surveillés en toute sécurité à distance. Ainsi, cela crée une expérience plus confortable et moins onéreuse pour toutes les personnes impliquées.

Également, la conciergerie médicale (un système exclusif et personnalisé à l'accessibilité et à la commodité) est grandement améliorée grâce aux innovations technologiques. De ce fait, la relation entre un patient et un médecin traitant peut devenir plus fluide avec notamment l'accès à une ligne téléphonique directe ou un webchat, quelle que soit l'heure ou le jour, et permettant des prises de rendez-vous ou de répondre à des questions médicales et des diagnostics simples. Le concept de conciergerie n'est pas récent, mais il reste une solution attrayante pour les médecins traitants et leurs patients dans le cadre d'un suivi médical individuel simple.

Communication améliorée et expérimentation accélérée

Avec les horaires chargés et le temps libre limité de nombreux professionnels de la santé (médecins, infirmières,...) – même en dehors d'une pandémie comme celle de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) – il est très important de pouvoir communiquer avec eux via des appareils électroniques comme les tablettes, smartphone et autres bornes en accès libre. Les nouveaux développements technologiques se sont concentrés sur ce point, dans certains pays du monde, et ont été conçu pour améliorer le lien entre les patients et les médecins. Même si un long chemin est encore à parcourir, la voie est toute tracée pour permettre de mieux connecter les médecins – et se connecter avec eux – en offrant un lieu virtuel sûr pour interagir.

L'épidémie de la maladie à virus Ebola (maladie aiguë et grave, souvent mortelle, apparue en 1976) [10] ou la pandémie de COVID-19 [11] ont montré que la recherche et l'expérimentation médicales accélérées sont possibles. En raison du fait que l'Organisation mondiale de la santé (OMS) craignait les effets néfastes d'une épidémie mondiale, les efforts de recherche sur la vaccination ont augmenté, et les scientifiques ont commencé à utiliser des méthodes avancées qui sont sur le point de se banaliser.

Pour finir, comme l'explique un article publié sur la plateforme Internet Cairn (Revues et ouvrages en sciences humaines et sociales) en 2020, « le grand confinement a favorisé l’expérimentation accélérée de nouvelles pratiques organisationnelles. Les impacts de la crise sanitaire ont été très forts [...] en termes d’engagement collectif et individuel, d’adaptation, de santé, d’adoption très rapide de nouveaux modes de travail, de remise en cause du management. Les entreprises ont été mises au défi de s’ajuster très rapidement pour faire face à l’urgence. Avec l’interconnexion des crises – sanitaire, économique, sociale, environnementale – la donne a changé et l’ensemble des parties prenantes doit s’interroger sur les impacts durables de cette expérience tout aussi inédite qu’intense ». [12]

IA (intelligence artificielle), robots, nanotechnologie,...

L'intelligence artificielle (IA) a de nombreuses applications dans le domaine de la santé. L'une des applications les plus importantes est le diagnostic, car il y a eu plusieurs situations dans lesquelles l'IA a été en mesure d'identifier des maladies comme le cancer de la peau (mélanome) et la rétinopathie diabétique mieux que les experts dans le domaine. Au-delà du diagnostic, l'IA peut être utilisée pour effectuer des tâches de routine, ou bien gérer des données, concevoir des traitements, gérer des médicaments, etc.

L'IA peut même être utilisée sur des robots, puis ces robots peuvent servir d'assistants médicaux, prélever des échantillons de laboratoire, assister lors d'opérations chirurgicales et désinfecter des chambres d'hôpital. Sans contredit, il y a beaucoup de place pour de nouveaux développements dans le domaine de l'IA dans les domaines de la santé, et l'IA présente de nombreux challenges, mais il serait possible d'y voir des résultats qui changeront vraiment la vie.

Une autre technologie innovante dans le domaine médical est la nanotechnologie (NST), ou la nanoscience, pour le diagnostic. La nanoscience concerne les objets qui ont au moins une dimension inférieure à 100 nanomètres (nm) – un nanomètre représente un milliardième de mètre, soit 1×10^-7mètres. Essentiellement, la nanotechnologie peut être utilisée pour reconnaître des cellules uniques et identifier le contenu génétique qui pourrait signifier une maladie chez un humain. Cela permet ensuite aux médicaments d'atteindre des cellules endommagées spécifiques tout en évitant les cellules saines.

Toutefois, avant de nous reposer totalement sur les nouvelles technologies corps et âme, il convient de considérer les avantages et les inconvénients de la technologie. Bien que les avantages l'emportent sur les coûts, il reste encore quelques inconvénients à prendre en compte.

Les avantages des innovations technologiques médicales :

• Augmentation de l'efficacité des systèmes de santé ;
• Accessibilité augmentée des soins de santé ;
• Prédictions antérieures des maladies ;
• Meilleure analyse des données de santé et lisibilité accrut des documents médicaux ;
• Temps de chirurgie et de récupération des patients plus rapides ;
• Développement de médicaments et de vaccins adaptés rapidement.

Les inconvénients des innovations technologiques médicales :

• Pousse à une dépendance à la connexion Internet et la cybercondrie ;
• Risque accru de failles de sécurité pour le partage de données ;
• Risque plus élevé de mauvaise communication dans les rendez-vous virtuels selon la qualité des connexions ;
• Manque d'empathie et rapport impersonnel de l'IA, ou frustration si la technologie échoue ;
• Augmentation de certains coûts pour les mises à jour, selon l'emplacement géographique,....

1. Agence du numérique en santé (antérieurement nommée Agence des systèmes d’information partagés de santé ou ASIP-Santé, est une agence gouvernementale française chargée de la santé numérique). https://esante.gouv.fr
2. Stratégie mondiale pour la santé numérique 2020-2025. Organisation mondiale de la Santé (OMS). 2021. ISBN 978-92-4-002755-8 (version électronique). ISBN 978-92-4-002756-5 (version imprimée). https://apps.who.int
3. Revue Médicale Suisse (revue de formation continue de référence pour les médecins et les spécialistes des diverses disciplines médicales). « Innovation dans les technologies médicales : pourquoi et comment s’impliquer ? ». 2013. https://www.revmed.ch

4. La promesse des patients virtuels. 20 décembre 2021. Par Alyssa Ross. https://blogs.3ds.com ; https://ifwe.3ds.com/fr/life-sciences-healthcare

5. Top 10 Emerging Technologies of 2020. Scientific American. https://www.scientificamerican.com

6. Avatar Medical, récompensée pour sa solution d'imagerie médicale en réalité virtuelle. Institut Curie. 04/04/2022. https://curie.fr/

7. Insuffisance cardiaque : mesurer le risque de décès précoce. 2019. https://pasteur-lille.fr

8. Big data en santé. Des défis techniques, humains et éthiques à relever. INSERM. 2016. https://www.inserm.fr
9. Mon espace santé. Le service public pour gérer sa santé. Vous avez la main sur votre santé. https://www.monespacesante.fr
10. Maladie à virus Ebola. Aide-mémoire. OMS. Janvier 2018. https://apps.who.int
11. Flambée de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). OMS. https://www.who.int
12. Frimousse Soufyane, Peretti Jean-Marie, « Les changements organisationnels induits par la crise de la Covid-19 », Question(s) de management, 2020/3 (n° 29), p. 105-149. DOI : 10.3917/qdm.203.0105. https://www.cairn.info

Ressources

• Les innovations françaises de santé au CES 2022. https://www.rfi.fr
• Procréation : quelles sont les dernières avancées médicales ? https://www.caminteresse.fr
• Jumeau numérique pour soins réels : SimbiotX modélise la santé du futur. https://www.inria.fr/
• Les jumeaux numériques, nouveaux auxiliaires de santé. https://www.sciencesetavenir.fr
• Potential of Internet of Medical Things (IoMT) applications in building a smart healthcare system: A systematic review. Journal of Oral Biology and Craniofacial Research. Volume 12, Issue 2, 2022, Pages 302-318. https://www.sciencedirect.com
• WHA58.28. Cybersanté. La Cinquante-Huitième Assemblée mondiale de la Santé. http://apps.who.int
• Starcevic V, Berle D, Arnáez S. Recent Insights Into Cyberchondria. Curr Psychiatry Rep. 2020;22(11):56. Published 2020 Aug 27. doi:10.1007/s11920-020-01179-8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov

• Santé et produits pharmaceutiques. Technologie médicale. Statistiques et études populaires. https://fr.statista.com

• Tableaux de l'Économie Française. Édition 2015. Personnels et équipements de santé. Insee. https://www.insee.fr

• Panorama de la santé 2019. Les indicateurs de l'OCDE. Technologies médicales. https://www.oecd-ilibrary.org

• Promouvoir l'accès aux technologies médicales et l'innovation: Intersections entre la santé publique, la propriété intellectuelle et le commerce (deuxième édition). https://www.wto.org