Très proche de l'humain

Dans le projet ANIMMED, un fil de guidage d'un cathéter est inséré à l'aide de l'IA à travers un phantom vasculaire. © Fraunhofer IPA/Photo : Vanessa Stachel

De l'ancienne « Groupe de projet pour l'automatisation en médecine et biotechnologie (PAMB) » est née, après dix ans, la « Technologies de santé clinique » du Fraunhofer IPA, Mannheim. La nouvelle dénomination reflète l'évolution de la concentration de l'équipe interdisciplinaire de 20 chercheurs : passant de l'automatisation purement de laboratoire à une collaboration très étroite avec les médecins directement dans la clinique.

La création du groupe de projet IPA à Mannheim visait à renforcer ce site établi de la technologie médicale par la présence du Fraunhofer. Au début, il s'agissait principalement de génie mécanique, de biotechnologie et de robotique. « Nous concevons encore aujourd'hui des appareils, mais nous répondons désormais beaucoup plus aux exigences du quotidien clinique », explique le physicien Dr.-Ing. Jens Langejürgen, qui travaille à l'IPA depuis cinq ans et dirige le département depuis juillet 2021.

Opération de test avec équipement 5G

À l'hôpital, l'avenir repose principalement sur la connectivité et la numérisation. Les exigences ne peuvent être reproduites que partiellement dans des conditions de laboratoire. « Il s'agit de nombreuses propriétés et sous-processus qui ne peuvent être mis en œuvre efficacement que si nous sommes très proches de l'application », explique le Dr. Langejürgen. Le département est situé au cœur du centre hospitalier universitaire de Mannheim. Parmi l'équipement, on trouve notamment une salle d'opération hybride équipée en 5G, exclusivement dédiée à la recherche et au développement. En tant que partie du campus de recherche M²OLIE, le département collabore avec des médecins et des entreprises à une nouvelle infrastructure pour des thérapies tumorales innovantes et plus rapides.

Brevet varié

Au cours des dernières années, 29 demandes de brevet ont été déposées, dont 18 ont déjà été délivrées. Les développements sont variés. Des instruments chirurgicaux hydrauliques aux robots imprimés en 3D pour la salle d'opération, en passant par des aides à la navigation pour les biopsies. Un broyeur stérile extrait des biopsies de tumeurs des cellules vivantes individuelles comme point de départ pour une thérapie personnalisée. La détection de la capacité respiratoire autonome d'une personne repose sur une technologie de capteurs sans contact, qui peut être vitale notamment pour les prématurés sous ventilation mécanique.

Licences et spin-offs

Outre la recherche, le département de l'IPA garde toujours un œil sur la commercialisation potentielle, car en fin de compte, les développements doivent bénéficier aux personnes. Cela se fait via des accords de licence ou par la création de spin-offs par des employés. Plusieurs entreprises ont déjà été fondées à partir du département. Vibrosonic fabrique des aides auditives qui amplifient le son au niveau du tympan comme une « lentille de contact pour l'oreille ». Thericon utilise l'imagerie multispectrale pour rendre visibles différents types de tissus dans le traitement des tumeurs. Fast Forward Discoveries décompose les échantillons de tissus en cellules individuelles pour la médecine personnalisée. D'autres spin-offs sont en préparation.

Numérisation et automatisation

En matière de « numérisation », l'écart entre les attentes et la réalité dans la clinique reste parfois important. Des appareils de haute technologie produisent une quantité énorme de données. En revanche, le médecin doit encore rechercher des informations dans une multitude de notes. Ces données restent inutilisées pour des décisions rapides ou pour optimiser les traitements par une recherche ultérieure, faute d'interfaces adéquates. L'objectif est de rendre toutes les informations pertinentes disponibles simultanément dans un système électronique.

Un projet actuel, TEDIAS, commence dès l'admission du patient et prend en charge les tâches routinières. Ce système automatisé doit apporter de la structure aux données dès le départ et libérer plus de temps pour l'interaction réelle entre le médecin et le patient. Le projet ANIMMED utilise également l'IA pour analyser les jeux de données. Des études sur l'amélioration de l'efficacité des processus numériques et sur l'utilité des avancées technologiques visent à aider notamment les petites et moyennes entreprises à évaluer et à adapter leurs technologies dès un stade précoce dans des conditions réelles.

Soutien rapide en cas d'urgence

Le département Technologies de santé clinique ne se limite pas à la haute technologie. Lors de la pandémie, le Virus Fighter Handbook, une application simple pour la gestion des ventilateurs, ainsi qu'un set d'infusion économique pour l'Ouganda, destiné à éviter les erreurs de dosage, ont mis l'accent sur le soutien humanitaire et la coopération solidaire.