Approches technologiques pour le diagnostic des risques et la prévention des maladies

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Fourni par Dassault Systèmes

À mesure que les technologies éclaireront de nouvelles dimensions de la santé des patients, elles créeront de nouvelles approches de la prévention présymptomatique, du diagnostic précoce, du traitement personnalisé et de la surveillance à domicile. Les facteurs invisibles et les causes cachées deviennent de plus en plus apparents dans la pratique courante des soins. Cependant, pour prévenir les maladies, des modèles virtuels et des simulations sont nécessaires pour aider les praticiens à transformer des données complexes en informations exploitables.

De nouvelles façons de prévenir : Alors que les modèles de décision traditionnels nécessitent un haut niveau d'expertise et n'incluent que quelques facteurs cliniques, les progrès récents de l'apprentissage automatique - lorsqu'ils sont associés à des connaissances scientifiques appropriées et à une bonne compréhension médicale - soutiennent l'utilisation de modèles de prédiction basés sur de nombreux facteurs, tels que ceux générés avec l'imagerie et la génomique récentes. Ces nouveaux modèles peuvent guider des recommandations personnalisées pour les patients qui tiennent compte de leur risque individuel de développer des maladies spécifiques.

De nouvelles façons de diagnostiquer : La convergence des technologies haute définition est mise à profit en neurochirurgie, où l'imagerie cérébrale est couplée à l'électrophysiologie fonctionnelle et à l'investigation per-opératoire en salle d'opération. Des modèles anatomiques enrichis par simulation permettent de définir la zone pathologique à réséquer, par exemple dans le cas de patients épileptiques. Les jumeaux virtuels des patients peuvent aider à guider le plan chirurgical en orthopédie en prédisant le résultat fonctionnel. Cette nouvelle façon de prescrire en fonction d'un résultat prédit pour le patient, ce qui est presque impossible aujourd'hui, augmentera la sécurité et aidera les patients à mieux comprendre les décisions médicales avant de subir une intervention chirurgicale.

De nouvelles façons de guérir : La réalité virtuelle s'impose comme une nouvelle modalité de traitement, comme en témoigne l'impression 3D, qui se développe pour fournir une gamme d'applications personnalisées dans le secteur de la santé. Les applications sont actuellement limitées aux prothèses, aux modèles anatomiques préopératoires et à la fabrication d'outils chirurgicaux personnalisés. Cependant, d'ici 2030, la technologie pourrait être utilisée pour imprimer des médicaments sur ordonnance ou imprimer en 3D de nouveaux tissus ou organes basés sur un modèle 3D des propres organes d'un patient. Basée à Paris et Boston, Biomodex illustre déjà ces nouvelles possibilités : cette startup fournit des modèles anatomiques imprimés en 3D pour aider les chirurgiens à se préparer à des chirurgies complexes et difficiles. L'idée est que les modèles personnalisés imprimés en 3D permettent aux médecins de mieux comprendre l'anatomie unique du patient et de mieux planifier les procédures complexes. L'imagerie d'organe, via une IRM ou un scanner, génère des données qui sont utilisées pour créer un modèle 3D virtuel de cet organe, qui peut ensuite être imprimé à l'aide d'une imprimante 3D. Alors que les organes 3D bio-imprimés pourraient émerger comme un futur changeur de jeu, l'impression 3D sera d'abord utilisée pour la personnalisation des dispositifs médicaux implantés, tels que les prothèses dentaires et orthopédiques. La technologie n'est pas encore mûre pour produire un organe entier, mais les bio-imprimantes 3D qui utilisent la nanotechnologie peuvent déjà imprimer des organes vivants à base de peau en quelques heures et s'ouvrent à de puissantes applications de soins de la peau. Une enquête d'un rapport Frost & Sullivan de 2014 montre que 71 % des citoyens pensent que les organes imprimés en 3D à la demande auront un impact direct sur leur santé.

Nouveaux modes de soins à domicile : Les avantages pour le patient peuvent être maximisés à domicile en réduisant le risque de diverses complications liées à l'hôpital, telles que les complications liées à l'infection, le décubitus et la solitude. La prestation de soins à domicile nécessite une infrastructure et un réseau complexes plus facilement organisés en nouvelles plateformes de soins de santé capables de collecter des données sur les patients, de diagnostiquer, de relier les patients et les professionnels de la santé et de surveiller la sécurité et l'efficacité des traitements.

Dassault Systèmes’ Coeur vivant Le projet fournit un exemple puissant de la façon dont les univers virtuels permettront l'amélioration radicale de l'expérience de santé. Lorsque le projet a été lancé il y a près de cinq ans, il était fondé sur la conviction qu'une transformation numérique de la santé doit placer le patient au centre. La société a réinventé un système de soins de santé bien au-delà des dossiers papier et électroniques d'aujourd'hui, en prenant plutôt le pouvoir du monde virtuel pour capturer la meilleure compréhension du corps et en le combinant avec une capacité finement réglée de percevoir des détails subtils dans un monde 3D. Le projet a mis en relation des chercheurs de premier plan du monde entier pour créer des jumeaux numériques d'un cœur humain complet et battant. Le modèle a déjà été utilisé dans le monde entier pour tester une gamme de dispositifs médicaux et pour reproduire des états pathologiques connus, des troubles de la circulation sanguine et des effets indésirables des médicaments. La combinaison de modèles 3D avec des données médicales réelles constitue une base puissante pour guider la conception de nouveaux dispositifs et optimiser les procédures chirurgicales complexes.

La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis s'est fixé pour objectif de créer une population de 3D EXPERIENCE twins : des modèles qui reproduisent les expériences réelles d'une population et révèlent comment un groupe de patients réagira aux nouveaux appareils. L'espoir est que, lié à une évaluation numérique complète des résultats en matière de sécurité et de performance, l'innovation s'accélérera et le fardeau réglementaire diminuera. Un jour, cette approche se traduira peut-être par un dossier patient où la complexité de vos données cliniques se combinera de manière transparente avec des représentations précises de votre corps en réalité virtuelle. Ces données seront hébergées dans le cloud, sous votre contrôle en toute sécurité et accessibles n'importe où, de votre téléphone mobile aux bureaux et blocs opératoires de votre équipe soignante.

La main-d'œuvre du futur

Les médecins, les infirmières et les professionnels qui prodiguent des soins directs aux patients sont essentiels au succès du système de soins de santé. Alors que les nations et les décideurs élaborent des programmes éducatifs pour maintenir le bon nombre de personnes qualifiées, la pratique est un aspect clé de la formation en soins de santé. Les compétences pragmatiques et manuelles s'acquièrent par l'expérience, par conséquent, la 3D et les mondes virtuels pourraient jouer un rôle dans la mise à l'échelle et l'extension des capacités actuelles. L'augmentation et l'évolution rapide des connaissances sont moins compatibles avec les supports d'apprentissage traditionnels, tels que les manuels scolaires, qui sont remplacés par des services de connaissances en ligne permettant d'accéder à la bonne information au bon moment.

Les professionnels sont confrontés à moins de temps avec les patients, plus de temps pour la bureaucratie et des activités de soins plus complexes pour les populations dépendantes et vieillissantes souffrant de multiples pathologies concomitantes. Selon un rapport de 2017 de G. Irving, une mesure de ces changements est la durée moyenne d'une consultation, qui ne cesse de diminuer. Dans 18 pays représentant environ 50 % de la population mondiale, les patients passent cinq minutes ou moins avec leur médecin traitant. La fragmentation des processus de soins entre plusieurs organisations et professionnels nécessite des catalyseurs de bonne communication. Sur les nouvelles plateformes collaboratives de soins, chaque soignant peut partager une vision holistique de ses patients, créer une relation d'écoute et de confiance avec les patients, partager des objectifs de soins définis par les patients et prendre collectivement des décisions éthiques. Les soins de santé deviennent ainsi un parcours continu et fluide, permettant aux praticiens et aux professionnels d'offrir la meilleure expérience de santé aux patients et aux citoyens.

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