Cir.Log® – système de caméra innovant basé sur l'IA pour la préparation de dispositifs médicaux

Chercheur du Fraunhofer Clemens Briese lors de l'essai de Cir.Log® dans l'AEMP du campus Benjamin Franklin de la Charité Berlin. © Fraunhofer IPK

Une équipe de recherche du Fraunhofer IPK développe un système de caméra basé sur l'IA, capable de reconnaître et de suivre sans marquage les instruments chirurgicaux. La technologie vise à optimiser la logistique des dispositifs médicaux stériles dans les hôpitaux et cliniques. La transition vers la recherche est désormais soutenue par plus d’un million d’euros du ministère fédéral de l’Économie et de la Protection du Climat (BMWK).

La pénurie de personnel qualifié dans le secteur de la santé ne concerne pas seulement le personnel médical, mais aussi de nombreux employés de service qui garantissent le bon fonctionnement des cliniques et hôpitaux. La demande en personnel qualifié est particulièrement forte dans ce que l’on appelle les unités de préparation des dispositifs médicaux, ou AEMP. Ici, pour chaque opération, les instruments nécessaires sont nettoyés à la main, triés, emballés et stérilisés à l’avance. À la Charité, environ 14 millions de sets opératoires sont préparés chaque année selon les normes d’hygiène et de qualité les plus strictes. Dans la plupart des AEMP, une politique de zéro erreur est appliquée, car les problèmes survenant ici ont des répercussions directes sur le traitement des patients. Le personnel des stations d’emballage doit donc s’assurer que tous les instruments nécessaires à une opération sont présents en totalité dans ce que l’on appelle les « filtres opératoires ». Ce n’est pas une tâche facile avec jusqu’à 160 scalpels, ciseaux, pinces et autres instruments, qui doivent être placés aussi efficacement que possible dans un tel filtre.

Un système de caméra basé sur les toutes dernières technologies d’IA doit désormais soutenir le personnel : il s’appelle Cir.Log® et est actuellement développé par des chercheurs du Fraunhofer IPK. La caméra doit reconnaître et suivre les instruments chirurgicaux à l’aide d’algorithmes d’apprentissage automatique, et ce, sans marquage, uniquement en se basant sur leur apparence. Elle doit localiser de manière fiable différents sets opératoires et vérifier quels instruments ont été réellement placés dans un filtre, lesquels manquent encore, et aussi identifier les instruments qui ne font pas partie du filtre. Cir.Log® fonctionnera ainsi comme un scanner de codes-barres, mais sans code-barres. La pose coûteuse et chronophage de codes-barres, de codes DataMatrix ou de puces RFID, couramment utilisée pour le suivi des instruments chirurgicaux, sera superflue. Grâce à son design compact, le système de caméra peut être installé de manière peu encombrante sur des tables de préparation classiques et peut être facilement intégré ou mis à jour dans n’importe quelle AEMP.

»Nous sommes convaincus que notre solution offre une grande valeur ajoutée pour les hôpitaux et cliniques, car elle permet non seulement de gagner du temps et de réduire les coûts, mais aussi d’améliorer la sécurité des processus,« déclare Jan Lehr, collaborateur scientifique au Fraunhofer IPK. Cir.Log® facilite la formation des nouveaux employés et permet d’obtenir immédiatement des temps d’emballage nettement plus rapides, notamment pour le personnel non formé ou nouveau. »Nous estimons que les employés expérimentés peuvent travailler avec Cir.Log® avec une efficacité accrue de 30 %. Le temps de formation du nouveau personnel est réduit de 65 %,« ajoute Lehr. Le système de caméra fournit également une documentation numérique de chaque processus d’emballage, contribuant ainsi à la garantie de qualité dans les AEMP. Enfin, il augmente également la sécurité pour les patients : grâce au processus d’emballage contrôlé et documenté des filtres opératoires, les instruments manquants ou incorrects, qui ne seraient autrement remarqués que lors d’une opération, sont évités. Cela permet de réaliser les opérations comme prévu et de respecter les plans opératoires.

Des prototypes de Cir.Log® sont déjà en service, notamment au campus Benjamin Franklin de la Charité à Berlin. L’objectif de l’équipe de recherche du Fraunhofer IPK est de faire évoluer le système de caméra jusqu’à sa commercialisation, puis de le distribuer via une spin-off de l’institut. À cette fin, ils travaillent actuellement dans le cadre du transfert de recherche EXIST du ministère fédéral de l’Économie et de la Protection du Climat (BMWK) sur un plan d’affaires et préparent la création d’une entreprise. Le BMWK soutient ce projet avec environ 1 million d’euros.