Les robots de soins de santé en tant qu’assistants et soignants

Sur certains marchés, comme le Japon, les robots donnent un coup de main dans les hôpitaux et les maisons de retraite depuis de nombreuses années. Une nouvelle génération de robots (cobots), alimentée par l’IA et l’apprentissage automatique, joue désormais un rôle plus actif dans le traitement des patients.

Les premiers robots d’assistance médicale sont arrivés dans les années 80. Les chirurgiens ont utilisé les technologies du bras robotique pour effectuer des procédures complexes où l’accès était difficile et où une grande précision était nécessaire. Aujourd’hui, l’utilisation de la vision par ordinateur avancée et de l’intelligence artificielle (IA) transforme la robotique médicale. De nombreux types de robots différents assument désormais diverses tâches dans plusieurs domaines des soins de santé.

Robot d’assistance chirurgicale

Les nouvelles technologies telles que l’IA, l’apprentissage automatique et la vision par ordinateur permettent aux chirurgiens de réaliser des opérations complexes atteignant de nouveaux sommets en termes de précision, de rapidité et de sécurité. Dans certains cas, des robots autonomes effectuent automatiquement certaines tâches de base, surveillées par le chirurgien depuis une salle de contrôle.

L’apprentissage automatique et la vision par ordinateur permettent aux robots chirurgicaux d’aider les chirurgiens à différencier les tissus tels que les nerfs et les muscles lors de procédures complexes. En outre, certains robots, assistés par l’imagerie 3D haute définition, peuvent prendre en charge de petites tâches telles que les sutures de haute précision.

Par exemple, le système da Vinci, créé en 2000 par Intuitive Surgical, a été conçu pour aider les médecins à réaliser des pontages cardiaques mini-invasifs. Plus tard, en 2003, ils ont fusionné avec leur plus grand concurrent existant, Computer Motion. La quatrième génération actuelle de da Vinci offre une visualisation en 3D et des instruments au poignet dans une plateforme ergonomique. Il est considéré comme la norme pour de multiples procédures laparoscopiques et est utilisé dans près de 75 % d’un million de procédures par an. La société vise à cibler de nouveaux segments procéduraux tels que les segments de chirurgies colorectales, transorales et transanales, en fournissant des plateformes physiques et de données pour étudier le processus de chirurgie. Par exemple, l’application My Intuitive App de la société aide les chirurgiens et les gestionnaires d’hôpitaux à découvrir des tendances pendant une opération. Ils peuvent voir quels instruments sont utilisés, combien de sessions de formation ont eu lieu, et bien plus encore.

Les robots autonomes sont de plus en plus intelligents et commencent à faire leur entrée dans les salles d’opération. Dans une étude récente, un groupe de chirurgiens a utilisé un robot autonome Smart Tissue (STAR) pour réaliser une chirurgie des tissus mous totalement autonome, une procédure appelée anastomose intestinale.

Exosquelettes

Chaque année, des milliers de personnes dans le monde sont victimes d’accidents ou d’autres événements imprévus qui provoquent des lésions neurologiques, altérant partiellement ou totalement leur mobilité.

Avec des soins appropriés et une mobilité assistée, de nombreux patients pourraient se remettre de tout ou partie de leurs blessures. Pour les personnes souffrant de lésions irréversibles de la colonne vertébrale, la mobilité assistée pourrait améliorer considérablement leur qualité de vie. La récupération post-chirurgicale peut être considérablement améliorée à l’aide de robots de mobilité comme les exosquelettes.

Au cours des 20 dernières années, de nouvelles technologies et de nouveaux appareils destinés à aider les personnes à mobilité réduite ont été développés. Des types spécifiques d’exosquelettes, par exemple, peuvent aider les patients à retrouver une certaine locomotion ou dextérité.

Ces robots transforment les processus de rétablissement requérant une thérapie physique intense et permettent d’entraîner le corps à se déplacer à nouveau normalement. Les exosquelettes peuvent aider physiquement les patients et augmentent leur confiance, ce qui accélère leur rétablissement. Malheureusement, la technologie de la mobilité assistée est coûteuse et peu répandue.

En Catalogne, une équipe de l’Université polytechnique de Barcelone (UPC) a travaillé pendant les huit dernières années pour créer le dispositif ABLE Exoskeleton. L’Exosquelette ABLE est un dispositif léger destiné aux patients souffrant d’une lésion de la moelle épinière à des niveaux neurologiques allant de la colonne cervicale C7 à la colonne lombaire L5.

La conception actuelle d’ABLE intègre les dernières technologies en matière de robotique, de moteurs électriques, d’impression 3D, de cloud computing et de connectivité sans fil.

Robots sociaux

Au Japon, les robots sociaux qui interagissent directement avec les individus sont utilisés dans les hôpitaux et les centres de soins depuis de nombreuses années. Les robots « amicaux » assurent l’interaction sociale et la surveillance.

Les robots d’assistance sociale (SAR) ont le potentiel d’aider les interventions non pharmacologiques basées sur la communication verbale, comme le soutien et les soins aux personnes atteintes de démence (PwD). L’établissement d’une communication verbale avec un PwD demande du temps et des efforts ; un robot peut rester avec un patient autant que nécessaire, lui fournissant compagnie et interaction.

Aujourd’hui, les robots sont présents dans de nombreux pays en raison de leurs avantages démontrés en matière de traitement et de compagnie, notamment dans les soins aux personnes âgées. Les robots peuvent rappeler aux patients de prendre leurs médicaments et faire en sorte qu’ils restent alertes, grâce à un engagement cognitif. Le principal avantage des SAR aujourd’hui est de réduire la charge de travail des soignants et des infirmières en assistant les patients de manière autonome.

Citons l’exemple de Pepper, un robot humanoïde fabriqué par Softbank Robotics, le premier robot social à reconnaître les visages et les émotions humaines de base. Pepper mesure 120 cm de haut et dispose de quatre microphones dans la tête, de deux caméras HD dans la bouche et sur le front, et d’un capteur de profondeur 3D derrière les yeux.

Pepper peut effectuer plusieurs tâches simples, comme diriger des exercices et dialoguer avec des personnes âgées qui ne savent pas forcément converser. Notons que Pepper doit être suivi par un professionnel de la santé qui comprend son fonctionnement.

Robots de service

Une autre utilisation quotidienne des robots dans le secteur des soins de santé consiste à aider aux tâches logistiques de routine telles que le nettoyage, le suivi des fournitures, le réapprovisionnement des armoires, le transport des équipements dans les établissements, etc.

Le TUG Robot d’Aethon est un robot de service qui effectue précisément ces tâches. TUG peut naviguer dans des environnements complexes et changeants pour livrer en toute sécurité le linge de maison aux unités de soins, selon un calendrier ou en fonction des besoins.

Les robots de service peuvent apporter leur aide pour les tâches de nettoyage et de désinfection. Dans les établissements de soins de santé tels que les hôpitaux, l’assainissement et la propreté jouent un rôle critique. Avec le début de la pandémie de Covid-19, de nombreux pays ont tiré parti des technologies existantes, telles que la robotique et l’IA, afin de lutter contre la propagation du virus.

Les robots peuvent utiliser la lumière UV, les vapeurs de peroxyde d’hydrogène ou la filtration de l’air pour réduire les infections et désinfecter uniformément les endroits accessibles. Un prototype de robot mobile autonome développé par la startup Akara est testé pour l’une de ces tâches routinières mais essentielles : la désinfection des surfaces contaminées à l’aide de la lumière UV. Son objectif est d’aider les hôpitaux à assainir les chambres et les équipements, contribuant ainsi à la lutte contre le virus.

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L’avenir de la robotique dans les soins de santé

À mesure que l’apprentissage automatique, l’analyse des données, la vision par ordinateur et d’autres technologies progressent, la robotique médicale évoluera pour accomplir des tâches de manière plus autonome, plus efficace et plus précise.

La robotique dans les soins de santé utilise désormais l’imagerie avancée et la réalité augmentée et virtuelle pour la formation et le suivi des procédures. Les nouvelles plateformes de simulation aident les chirurgiens à planifier des procédures et à s’exercer à des tâches complexes avant de les tenter sur des patients.

Dans de nombreux pays, les professionnels de la santé sont rares. Les services de santé publics et les prestataires privés ont beaucoup plus de mal à pourvoir les postes de médecins et d’infirmiers.

Nous pourrions imaginer un avenir proche où les robots remplaceraient entièrement les médecins, les infirmières et les autres soignants dans certaines tâches comme le diagnostic, la chirurgie de base et les soins quotidiens. Avant de remplacer les professionnels de la santé par des machines, nous devrons considérer le facteur humain et les impacts d’un point de vue sociologique. Il faudra également modifier de nombreuses réglementations existantes pour que cet avenir devienne réalité.

Comme les robots continuent de se développer en termes de capacité et de complexité, nous interagirons davantage avec eux dans notre vie quotidienne, y compris dans les établissements de soins de santé et d’aide à la vie autonome.

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