La médecine spatiale devient intelligente

Les dispositifs médicaux intelligents qui aident les astronautes à gérer les urgences telles que les brûlures électriques feront partie de la Station spatiale internationale peut-être dès le mois prochain. Plus tard, les astronautes en difficulté peuvent également compter sur des cliniques virtuelles sur terre pour une assistance médicale approfondie.

Ces technologies, présentées lors de la réunion de juin de l'American Telemedicine Association à Fort Lauderdale, en Floride, pourraient également être utilisées pour aider les personnes sur le terrain dans des endroits isolés sans médecin à proximité.

Plus petit et plus intelligent

Des chercheurs des laboratoires Wyle à Houston, TX, et du Johnson Space Center de la NASA développent des versions intelligentes de ventilateurs mécaniques, de pompes IV, de moniteurs de signes vitaux et d'autres dispositifs thérapeutiques et de diagnostic.

Les nouveaux appareils communiquent via des connexions sans fil et sont plus petits, plus légers et plus robustes que les appareils existants, explique George Beck, ingénieur et chef de projet pour les soins intensifs en orbite chez Wyle.

Ils sont également plus intelligents, dans la mesure où ils ne se limitent pas à enregistrer l'état d'une personne, mais peuvent également émettre un plan de traitement afin que l'astronaute dans l'espace sache exactement quoi faire ensuite.

Comme protection supplémentaire, les experts médicaux sur terre peuvent surveiller les machines chaque fois que les lignes de communication vers la Station spatiale sont ouvertes.

Pour préparer les appareils, les chercheurs ont examiné la gamme de problèmes médicaux que les astronautes pourraient rencontrer dans l'espace, puis ont programmé des protocoles médicaux appropriés dans le logiciel.

Alors que de plus en plus de personnes sont transportées dans l'espace pour de plus longues durées, la probabilité de problèmes médicaux en vol augmente, explique Beck, en prévision de la première mission habitée vers Mars, peut-être pas plus de 10 ans.

Cliniques collaboratives virtuelles

Pour les urgences médicales graves dans l'espace, telles que les fractures ou même l'insuffisance cardiaque, des chercheurs de l'Université du Nouveau-Mexique ont évalué les technologies de télémédecine qui pourraient connecter les experts des centres médicaux concernés à la Station spatiale et à d'autres endroits.

Les astronautes de la mission prévue sur Mars, par exemple, pourraient envoyer des informations médicales à une clinique collaborative virtuelle d'experts sur Terre, explique le Dr Dale Alverson, directeur médical du Centre de recherche en télésanté et en cybermédecine de l'Université du Nouveau-Mexique.

En réseau avec des connexions haut débit et satellite, les membres de la clinique examineraient de manière interactive les reconstructions 3D des données en temps réel pour déterminer la meilleure approche procédurale pour gérer ce problème ou cette blessure spécifique, explique Alverson. Un guide virtuel du plan de traitement pourrait ensuite être retransmis aux soignants dans l'espace, fournissant des images et des instructions pour le plan d'action souhaité.

Cette technologie de télémédecine devrait être particulièrement utile lorsque la communication vocale en temps réel devient peu pratique ou peu fiable, ajoute le Dr Muriel Ross de l'Université du Nouveau-Mexique. Sur Mars, par exemple, les signaux vocaux vers la Terre peuvent prendre de quatre à 40 minutes pour arriver, selon la position de la planète par rapport à la Terre.

CyberScalpel

Au poste précédent de Ross en tant que directrice du NASA Ames Center for Bioinformatics, elle travaillait déjà au développement d'outils de réalité virtuelle qui pourraient transmettre de précieuses informations médicales aux astronautes dans l'espace, ainsi qu'aux médecins physiquement dispersés sur terre.

Le CyberScalpel est un instrument développé chez Ames qui peut être utilisé pour opérer sur des simulations 3D sur un écran d'ordinateur afin que les chirurgiens puissent tester ou répéter les procédures virtuellement avant de les effectuer sur le patient, explique Ross. Le CyberScalpel coupe des images de tissus humains un peu comme un couteau coupe de la nourriture, ajoute-t-elle.

Si un astronaute devait subir une fracture, par exemple, les membres d'une clinique virtuelle pourraient utiliser le CyberScalpel pour reconstruire la zone de la fracture et afficher les étapes correctives nécessaires pour réinitialiser l'os ou le réparer d'une autre manière. Les images de l'opération virtuelle pourraient être transmises aux soignants dans l'espace, soit pour une répétition à la Station spatiale, soit pour être visionnées comme guide pendant la procédure proprement dite.

L'idéal est toujours de rendre tout si simple que quelqu'un puisse sortir de la rue et l'utiliser, dit Ross.

Utilisation terrestre

L'efficacité de la clinique virtuelle a été signalée en 1999 lorsque cinq experts médicaux d'endroits aussi éloignés que la Californie et l'Ohio ont prodigué des soins à des patients Navajo à Shiprock, une ville isolée du désert du Nouveau-Mexique. Le traitement du cœur défectueux d'un nourrisson a été démontré, ainsi que d'autres formes de chirurgie cardiaque.

Les médecins participants ont effectué leurs procédures sur des reconstructions 3D d'un patient virtuel tandis que d'autres médecins suivaient chaque mouvement sur des écrans d'ordinateur à leurs emplacements respectifs.

Ailleurs sur terre, la médecine virtuelle a été utilisée dans le cercle polaire arctique, mais Ross note qu'un manque général de financement médical associé au coût élevé des communications à large bande pourrait ralentir sa progression vers une disponibilité généralisée.

Néanmoins, d'ici 2011 ou 2012, lorsque les astronautes devraient décoller pour la première mission habitée vers Mars, des capteurs ultra-sensibles et des scanners capables de produire des images neuronales et anatomiques en 3D devraient être prêts à les accompagner. Ces capteurs pourraient être intégrés dans un T-shirt ou peut-être dans des appareils portables similaires aux Palm Pilots.

De plus, des tomographies par ordinateur pourraient être effectuées sur chaque astronaute avant le lancement afin que des données précises représentant l'état avant de l'astronaute puissent être prises en compte sur toute blessure subie dans l'espace.

Il est même possible, dit Ross, qu'un chirurgien robotique puisse un jour assister le soignant lors de missions sur Mars ou ailleurs.

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