Le jumeau numérique dans le secteur de la santé

Un jumeau numérique est une réplique virtuelle de processus, d'objets ou de systèmes réels qui utilise des technologies telles que l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (IA), la réalité virtuelle (VR), les capteurs, l'impression 3D et le métavers. Cette technologie ouvre de nouvelles opportunités de croissance dans le secteur des soins de santé, entre autres.

Les jumeaux numériques sont des modèles numériques 3D aux dimensions précises qui peuvent être rapidement mis à jour pour refléter les modifications de leurs homologues physiques. Le développement de cette technologie est rendu possible par l'intelligence artificielle et la technologie d'apprentissage automatique. Le jumeau numérique est très populaire dans les applications d'ingénierie en tant que concept de fabrication. Nous avons déjà abordé le sujet du jumeau numérique et de son importance dans l'industrie

• aujourd'hui, nous allons nous concentrer sur son rôle dans le secteur de la santé.

Comment la numérisation améliore-t-elle les soins de santé ?

La liste des avantages des jumeaux numériques dans les applications médicales est vraiment impressionnante. Cette technologie permet de créer un modèle virtuel du patient, même au niveau moléculaire, facilite la sélection des procédures chirurgicales appropriées et permet de prédire la réponse du patient aux thérapies extrêmes. Les jumeaux numériques constituent un environnement sécurisé pour tester l'impact des modifications sur les performances du système, permettant l'évaluation et la surveillance à distance des processus. Les problèmes peuvent être anticipés avant qu'ils ne surviennent, ce qui laisse suffisamment de temps pour apporter les corrections nécessaires ou appliquer les bonnes procédures.

La médecine personnalisée

La médecine personnalisée, également appelée médecine de précision, permet d'adapter plus facilement les soins médicaux aux besoins d'un patient, en fonction de son génotype, de son anatomie, de son comportement et de bien d'autres aspects. La médecine de précision gagne en popularité car elle répond aux besoins individuels des patients en fonction des recommandations et des thérapies médicales. Des soins médicaux plus personnalisés sont possibles grâce aux solutions suivantes :

Les organes virtuels

Les jumeaux numériques permettent de créer des répliques du corps ainsi que des modèles d'organes virtuels et personnalisables. Des recherches sont également en cours sur un cœur virtuel qui pourrait être utilisé pour surveiller la progression d'une maladie ou suivre les réponses à de nouveaux médicaments, thérapies et opérations chirurgicales.

Philips a déjà développé l'outil médical Dynamic HeartModel, avec lequel les cardiologues peuvent surveiller la santé et fournir des soins aux patients atteints de maladies cardiovasculaires.

Tommaso Mansi et son équipe de recherche chez Siemens Healthineers ont également développé un jumeau cardiaque numérique. Il s'agit d'un prototype qui va révolutionner la médecine de précision.

Grâce à cette solution, les cliniciens pourront utiliser le guidage prédictif en temps réel lors de l'exécution des procédures.

La société européenne FEops a développé la plateforme Heartguide, dans laquelle des copies virtuelles de l'organe sont créées à partir de scans du cœur. Grâce à l'utilisation de cette technologie, FEops vise à améliorer et à étendre les soins personnalisés aux patients souffrant de cardiopathies structurelles.

L'analyse corporelle

Un scanner 3D est également apparu sur le marché médical, avec lequel il est possible de créer des copies numériques du corps humain - un appareil qui rappelle le célèbre tricorder de la série Star Trek. La science-fiction n'est plus de la fiction. Et Jeff Kaditz, un directeur de start-up américaine, a conçu Q Bio Gemini, la première plateforme de jumeaux numériques permettant de scanner le corps entier. Selon le site Web de l'entreprise, grâce à des modèles de physique informatique avancés, le scanner est capable d'effectuer un scan complet du corps en seulement 15 minutes. Non seulement l'appareil est beaucoup plus précis qu'une IRM traditionnelle, mais il effectue des scans sans utiliser de radiations et le patient qui subit le scan n'est pas obligé de retenir sa respiration.

Les données des patients

Les informations sur la santé des patients, y compris les dossiers médicaux, les résultats des tests et examens de diagnostic, l'historique des médicaments prescrits et les données provenant des dispositifs portables et d'autres sources, peuvent être collectées et stockées pour construire le jumeau numérique d'un patient.

C'est pourquoi de plus en plus d'applications sont développées pour aider à suivre les paramètres de santé d'une personne en temps réel. Des capteurs portables et des algorithmes modernes peuvent prédire l'apparition d'une infection, d'une inflammation et d'une résistance à l'insuline. Pour en savoir plus sur les dispositifs portables, consultez notre article . Les dispositifs portables permettent de surveiller, entre autres, la fréquence cardiaque, l'activité physique, la température de la peau et bien d'autres données de santé. Le jumeau numérique peut être utilisé pour identifier les changements dans l'état de santé et les risques éventuels qui nécessitent des examens supplémentaires lorsqu'il est combiné aux informations préexistantes sur les antécédents médicaux et à l'analyse des données.

Simulations utilisant des jumeaux numériques

Les simulations peuvent être exécutées en temps réel sur le jumeau numérique, fournissant les données nécessaires à la recherche. Cela permet au personnel médical de mieux évaluer les chances de réussite d'un traitement ou d'une thérapie. En effectuant la procédure sur un jumeau numérique, il est possible de voir quelle solution fonctionnera le mieux pour le patient.

Le jumeau numérique dans la pratique de la chirurgie

Le jumeau numérique permet de planifier l'opération lors d'une réunion de l'équipe multidisciplinaire, de la pratiquer dans le simulateur et de rappeler la simulation pendant l'opération pour vérifier l'anatomie du patient et minimiser les dommages structurels accidentels. Ces méthodes visent à prévenir les erreurs susceptibles de se produire lors d'une opération et permettent aux médecins de mieux se préparer à ce qui va se passer.

La surveillance des patients

L'analyse prédictive par simulation permet de détecter les symptômes à un stade précoce de la maladie, ce qui est particulièrement bénéfique pour prévenir les maladies potentiellement mortelles. Avec l'aide du jumeau numérique, les médecins peuvent accéder aux informations en temps réel.

Le développement du jumeau numérique dans les soins de santé

Les exemples décrits démontrent l'utilité du jumeau numérique dans le diagnostic et le traitement de maladies graves. La recherche sur les jumeaux numériques est axée sur des cas ou des affections spécifiques, comme le cancer ou les problèmes cardiaques et les soins intensifs, ainsi que sur l'aide générale aux dossiers médicaux des patients, les résultats de laboratoire, les données génétiques, la prise de décision optimale et la simulation de différents scénarios avant de les mettre en œuvre dans le monde réel.

Les technologies telles que l'IA, l'apprentissage automatique, la modélisation 3D et l'analyse prédictive sont essentielles pour réussir à créer des jumeaux numériques et des modèles de données précis. Avec la protection des données des patients et leur intégration, ainsi que l'évaluation des appareils compatibles IoT et l'amélioration de la surveillance des établissements de santé, les jumeaux numériques sont devenus un important moteur de croissance et continueront d'évoluer dans le secteur médical en mettant l'accent sur les services SaMD (software as a medical device ou logiciel en tant que dispositif médical en français). Cela augmentera la popularité des jumeaux numériques et les rendra plus rentables pour le secteur de la santé. Voici quelques produits qui vous aideront à apporter des solutions intelligentes à votre établissement de soins.

Tout le contenu et toutes les informations contenues dans cet article sont uniquement à des fins informatives et éducatives et ne constituent pas un avis médical.