L’intelligence artificielle entre au bloc

, dans le réseau de Anastasia Grabarz, Elisabeth Lecq, Guillaume Facchi, Guillaume Hert

Les chercheurs de l’institut hospitalo-universitaire de Strasbourg misent sur l’intelligence artificielle pour mettre en place de véritables "tour de contrôle" au sein des blocs opératoires.


Deuxième volet de notre visite à l’Institut de chirurgie guidée par l’image, à Strasbourg.

Retrouvez la première partie de notre enquête sur la chirurgie du futur, qui explique comment les patients deviennent "transparents".

Grâce à la réalité augmentée, les chercheurs de l’Institut de chirurgie guidée par l’image, établi au sein de l’institut hospitalo-universitaire (IHU) de Strasbourg, espèrent rendre les patients "transparents" et faciliter ainsi les interventions. Une technologie qui devrait être prête d’ici à cinq ans. Mais, pour aller encore plus loin dans la sécurisation des opérations, les équipes strasbourgeoises préparent déjà la révolution suivante : l’intégration de l’intelligence artificielle (IA) à la pratique des chirurgiens. "Ce qui fait la différence entre un jeune praticien et un expert, c’est l’expérience, c’est-à-dire la mémoire des cas traités par le passé, résume le Pr Jacques Marescaux, directeur général de l’IHU. Avec l’IA, vous pouvez cumuler le souvenir de milliers d’interventions, et vous en servir pour déterminer la meilleure stratégie pour votre patient."

Analyser les opérations en temps réel

Mais ce que le septuagénaire a aujourd’hui en tête dépasse largement la seule création d’un outil d’aide à la décision. Lui rêve de mettre en place une véritable "tour de contrôle" dans les blocs opératoires. Un système capable d’analyser en temps réel le déroulement d’une opération et d’alerter le chirurgien si son geste devenait "risqué" - soit parce qu’il ne correspondrait pas aux étapes attendues au regard des cas mémorisés par l’algorithme, soit parce qu’il dévierait de la trajectoire définie lors d’une simulation sur un modèle 3D.

Un projet d’une ambition folle, qui pourrait difficilement être développé ailleurs qu’ici. Avant même que les ingénieurs puissent écrire leurs algorithmes, ils doivent disposer de films d’opérations. Or à l’IHU, tous les blocs sont équipés de caméras, et l’institut possède deux régies de télévision. La réussite du projet suppose aussi d’avoir les moyens humains pour "annoter" ces vidéos, c’est-à-dire indiquer à l’algorithme ce qui se passe à chaque séquence : un travail de bénédictin auquel participent volontiers les résidents de passage à l’Ircad, le centre de formation de renommée internationale voisin de l’IHU, lui aussi fondé par Jacques Marescaux.

Alors que le projet a été lancé voilà à peine un an, un premier essai a déjà pu être mené sur la base de 120 enregistrements d’ablation de la vésicule biliaire. "Au bout de 50 interventions, l’ordinateur avait déjà compris que cette opération se déroule toujours en sept étapes", raconte le Pr Marescaux. Et, au bout de 120, il était capable de lancer une alerte si un chirurgien ne prenait pas le bon instrument ! D’ici à trois ans, l’algorithme s’enrichira de 300 vidéos supplémentaires : de quoi, certainement, éviter des erreurs plus subtiles...

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Ce "clone virtuel" représentant un abdomen en volume, avec ses différents organes et son réseau de vaisseaux sanguins est une compilation de quelque 300 clichés grâce un algorithme spécifique.@Visible Patient

En route vers la chirurgie automatique ?

A terme, cette "tour de contrôle" pourrait aussi servir à optimiser l’occupation des salles d’opérations en permettant de mieux anticiper la durée des différentes interventions. Ou encore mesurer en temps réel les doses de rayons reçues par les patients opérés, afin, là aussi, de déclencher des alertes automatiques. Encore faudra-t-il savoir si ce "Big Brother" des blocs opératoires a une chance d’être un jour accepté par le corps médical... A la cafétéria de l’Ircad, le Pr Soler montre la salle bondée : "Les plus grands experts viennent enseigner ici, et ces leaders d’opinion nous disent tous que nous allons dans la bonne direction", jure-t-il. En ajoutant que tout dépendra de l’attitude des patients et des assureurs : "Dans l’aérien, les boîtes noires ont été acceptées par les pilotes, car il était entendu que les éventuelles erreurs non intentionnelles ne seraient pas sanctionnées, mais analysées afin d’améliorer les processus, précise-t-il. Il faudra que ce soit la même chose avec les caméras dans les blocs opératoires."

Reste une question : toutes ces évolutions - représentation toujours plus précise des structures anatomiques, réalité augmentée, simulation des opérations, intelligence artificielle - conduiront-elles à une automatisation de la chirurgie ? Le Pr Marescaux en est persuadé : "Un jour, le chirurgien programmera son opération, et laissera le robot agir à sa place. Ce n’est pas pour demain, mais cela finira par arriver."

Un robot pour opérer sans "ouvrir"

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En route vers la chirurgie automatique ?
A terme, cette "tour de contrôle" pourrait aussi servir à optimiser l’occupation des salles d’opérations en permettant de mieux anticiper la durée des différentes interventions. Ou encore mesurer en temps réel les doses de rayons reçues par les patients opérés, afin, là aussi, de déclencher des alertes automatiques. Encore faudra-t-il savoir si ce "Big Brother" des blocs opératoires a une chance d’être un jour accepté par le corps médical... A la cafétéria de l’Ircad, le Pr Soler montre la salle bondée : "Les plus grands experts viennent enseigner ici, et ces leaders d’opinion nous disent tous que nous allons dans la bonne direction", jure-t-il. En ajoutant que tout dépendra de l’attitude des patients et des assureurs : "Dans l’aérien, les boîtes noires ont été acceptées par les pilotes, car il était entendu que les éventuelles erreurs non intentionnelles ne seraient pas sanctionnées, mais analysées afin d’améliorer les processus, précise-t-il. Il faudra que ce soit la même chose avec les caméras dans les blocs opératoires."
Reste une question : toutes ces évolutions - représentation toujours plus précise des structures anatomiques, réalité augmentée, simulation des opérations, intelligence artificielle - conduiront-elles à une automatisation de la chirurgie ? Le Pr Marescaux en est persuadé : "Un jour, le chirurgien programmera son opération, et laissera le robot agir à sa place. Ce n’est pas pour demain, mais cela finira par arriver."

Habituellement, les endoscopes, ces longs tuyaux qui peuvent s’enfoncer dans le colon ou dans la trachée, servent au diagnostic. Mais, de plus en plus, ils permettront aussi d’opérer par les voies naturelles. "Au Japon, les chirurgiens enlèvent déjà plus de la moitié des tumeurs de l’estomac par la bouche", raconte le Pr Jacques Marescaux, un des premiers à avoir testé la voie vaginale pour les ablations de la vésicule biliaire, dès 2008. Parce qu’à l’époque les instruments disponibles s’étaient révélés peu pratiques, ses équipes se sont lancées dans la fabrication d’un endoscope chirurgical robotisé. Aujourd’hui, le prototype de l’Isis Scope, un serpent de métal de 120 centimètres avec deux petites pinces chirurgicales à son extrémité, est quasiment terminé, et les premiers essais cliniques devraient démarrer dans l’année.


Publié par Stéphanie Benz, publié le 28 avril 2018 dans www.lexpress.fr


Pour en savoir plus :

- Alsace BioVallet et le cluster Nogentech ont visité l’IHU Strasbourg le 15 décembre 2017
- L’Alsace en pointe dans l’innovation médicale BioTech le 17 avril 2018.
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