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Revue 175 - Le geste médical assisté du futur

Articles Revue TELECOM

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15/01/2015

Le geste médical assisté
du futur

Par Jacques Demongeot et Nicolas Vuillerme dans la revue TELECOM n° 175

De nombreux gestes médicaux et paramédicaux, effectués en milieu hospitalier ou, de plus en plus dans l’avenir, sur le lieu de vie du patient, nécessiteront une assistance informatique, assurant précision, rapidité et sécurité.

L’imagerie au cœur du dispositif

L’imagerie 3D (scanner ou IRM) pré-gestuelle, effectuée dans une institution hospitalière ou un cabinet d’imagerie spécialisé, dite imagerie de référence, est utilisée au moment du geste, en la combinant aux informations obtenues à partir de l’observation clinique ou de l’imagerie per-gestuelle (ultrasonore, infrarouge, X ou optique), pour guider la trajectoire de la main instrumentée en action : le but ultime est de la guider, éventuellement à distance, vers son but, pour observer, palper, sonder et/ou soigner, tout en gardant une trace médico-légale du geste. Des exemples de telles aides existent, depuis l’assistance à la palpation du sein par un médecin1 jusqu’à la recherche d’une veine pour la pose d’un cathéter par une infirmière2, en passant par l’aide à la biopsie ganglionnaire par un interne en milieu hospitalier3 ou au bilan plantaire pré-sanitaire par un podologue au domicile d’un diabétique de type II4.

L’aide au bilan plantaire pré-sanitaire

Un podologue désirant effectuer un bilan plantaire avant des soins de nettoyage, massage et pansage d’ulcères pédieux, chez un diabétique de type II compliqué, peut utiliser une information importante sur la marche antalgique anormale de son patient, si celui-ci atendance au steppage (appui sur l’avant-pied), pour échapper à la douleur d’un ulcère du talon. Une chaussette ou une semelle, mises au point par la société Texisense®, permettent en effet de suivre ses mouvements lors de la marche et une imagerie osseuse, enregistrée par un sabot ultrasonore portable du marché, met en correspondance un défaut d’ossification (en regard d’un ulcère du talon) du calcanéum, dont la destruction/reconstruction a un turn-over (ou remodelage) d’environ 17 mois. L’os est en effet un tissu en constant renouvellement, subissant en permanence des phases de formation et résorption osseuses, perturbées dans le diabète, par défaut de sécrétion d’ostéocalcine et de pression plantaire les stimulant.
 


En haut, à droite : enregistrement des pressions plantaires
à l’aide de chaussettes (en gris) ou semelles (en blanc)
Texisense®, la restitution de l’information de pression
(rectangle à points rouges et blancs) pouvant 
être électrique
muqueuse, vibratoire dermique ou visuelle.

 

En bas : étude en ostéo-densitométrie ultrasonore, à l’aide
d’un sabot portable, des conséquences osseuses d’un steppage
(appui sur l’avant-pied), causant une reconstruction osseuse











En haut, à droite : enregistrement des pressions plantaires à l’aide de chaussettes (en gris) ou semelles
(en blanc) Texisense®, la restitution de l’information de pression (rectangle à points rouges et blancs) pouvant être électrique muqueuse, vibratoire dermique ou visuelle. En bas : étude en ostéo-densitométrie ultrasonore,
à l’aide d’un sabot portable, des conséquences osseuses d’un steppage (appui sur l’avant-pied),
causant une reconstruction osseuse anormale du calcanéum.


L’aide à la biopsie

Un interne à l’hôpital peut utiliser une information de localisation ganglionnaire suspecte, identifiée par le PET-scanner comme étant témoin d’une reprise cancéreuse, pour augmenter la précision de son geste de ponction. Pour cela, la capture par opto-tracking de l’outil de ponction permet sa mise en correspondance dans l’imagerie pré-gestuelle montrant la localisation d’un ganglion « chaud » à biopsier, facilitant ainsi le diagnostic ultérieur de reprise cancéreuse par l’anatomo-pathologiste. Le geste est rapide, précis et sécurisé pour le patient, permettant à un jeune interne de réaliser la ponction dans les meilleures conditions. La conduite du geste peut être guidée par un ou plusieurs outils, collaborant à améliorer la collimation de l’aiguille sur la cible : celle-ci peut être visuelle sur un écran d’ordinateur ou sur celui du smartphone de l’opérateur, et elle peut être renforcée par une collimation auditive, un son périodique devenant de plus en plus aigu et fréquent, au fur et à mesure que l’aiguille de ponction se rapproche de sa cible, sécurisant ainsi à la fois interne et patient sous anesthésie locale.

Conclusion et perspectives


L’assistance informatisée au geste médical et paramédical est en plein essor et devrait favoriser, dans l’avenir, le parcours de soin personnalisé. En effet, si les résultats des gestes sont conservés sur ordinateur, dans le DMP national (Dossier Médical Personnalisé) en cours d’élaboration, au-delà de l’intérêt médico-légal, la possibilité de suivre l’évolution du patient présente un avantage médical considérable, fondé sur plusieurs aspects très bénéfiques aux traitement et pronostic, dans le cadre de la médecine moderne «5P» (Prédictive, Préventive, Participative, Personnalisée et Pluri-experte), où :
 

>  le malade peut suivre différents paramètres cruciaux (comme la rapidité de son turn-over osseux ou la localisation de ses zones de pression plantaire), en vue de corriger une marche ou une attitude pathologiques, accélérant ainsi un processus de réhabilitation ;
 

>  le praticien (médecin ou personnel paramédical) peut quantifier une évolution vers des complications, ou une amélioration symptomatique, voire une guérison ;
 

>  le couple praticien/patient peut programmer des procédures d’éducation thérapeutique personnalisées mutuellement bénéfiques, le patient se responsabilisant et le praticien augmentant son champ statistique d’observation épidémiologique quantifiée partageable, afin d’obtenir un second avis diagnostique ou thérapeutique et améliorer la connaissance médicale.




En haut : identification de la cible (à gauche), et restitution visuelle (éventuellement auditive) de l’information sur un smartphone (à droite), après mise en correspondance de l’imagerie pré-gestuelle de type PET-scanner et de la détection per-gestuelle de l’aiguille de ponction. 




En bas : repérage par optotrack® des « amers » catadioptriques infrarouges de l’aiguille.


 



 







En haut : identification de la cible (à gauche), et restitution visuelle (éventuellement auditive) de l’information sur un smartphone (à droite), après mise en correspondance de l’imagerie pré-gestuelle de type PET-scanner et de la détection per-gestuelle de l’aiguille de ponction.
En bas : repérage par optotrack® des « amers » catadioptriques infrarouges de l’aiguille.



1/ Ayyildiz M, Guclu B et al. An optoelectromechanical tactile sensor for detection of breast lumps. IEEE Trans. Haptics 2013, 6:145-155. 
2/ He DS, Ciavarella DJ, Burnside EK. Bioimpedance-assisted placement of a medicaldevice. US Patent 8801693 B2 2014. 
3/ Robineau F, Boy F, Orliaguet JP, Demongeot J, Payan Y. Guiding the surgicalgesture. IEEE Trans. BME 2007 54:711-717. 
4/ Vuillerme N, Noury N, Payan Y, Demongeot J. Plantarulcer’s apparition riskdetectingmethod. US Patent 20100198022 2010.




Les Auteurs

 
 

Jaques Demongeot, Professeur à l’Université J. Fourier de Grenoble, Directeur–Fondateur des Laboratoires CNRS TIMC-IMAG et AGIM, Membre Senior Honoraire de l’Institut Universitaire de France.






Nicolas Vuillerme, Maître de Conférences à l’Université J. Fourier de Grenoble, Responsable-Fondateur de l’équipe GEM du laboratoire CNRS AGIM, Membre Junior de l’Institut Universitaire de France.
 

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