La robotique dans les soins de santé : l'avenir des robots en médecine

Les robots médicaux assistent les interventions chirurgicales, rationalisent le flux de travail clinique et la logistique hospitalière, et améliorent les soins aux patients et la sécurité au travail.

Un aperçu de la robotique dans les soins de santé :

  • Les robots médicaux se répartissent en plusieurs catégories : assistance chirurgicale, modulaires et autonomes.

  • L'utilisation de robots dans le domaine médical permet d'améliorer les soins aux patients et les résultats tout en augmentant l'efficacité opérationnelle.

  • La robotique alimentée par Intel stimule l'innovation avec la chirurgie assistée par l'IA, l'automatisation et l'analyse des données des patients en temps réel.

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Apparus dans les années 1980, les premiers robots du domaine médical proposaient une assistance chirurgicale via des technologies de bras robotiques. Au fil des ans, l'intelligence artificielle (IA), la vision par ordinateur et l'analyse des données ont transformé la robotique de santé, étendant ses capacités à de nombreux autres domaines des soins de santé.

Les robots sont désormais utilisés non seulement dans la salle d'opération, mais aussi dans les milieux cliniques pour soutenir les agents de santé et améliorer les soins aux patients. Pendant la pandémie de COVID-19, les hôpitaux et les cliniques ont commencé à déployer des robots pour un éventail beaucoup plus large de tâches afin de réduire l'exposition aux agents pathogènes. Il est devenu évident que l'efficacité opérationnelle et la réduction des risques fournies par la robotique de santé offrent de la valeur dans de nombreux domaines.

Par exemple, les robots peuvent nettoyer et préparer les chambres des patients de manière indépendante, contribuant ainsi à limiter les contacts interpersonnels dans les services de maladies infectieuses. Les robots dotés d'un logiciel d'identification de médicaments compatible avec l'IA réduisent le temps nécessaire pour identifier, faire correspondre et distribuer les médicaments aux patients dans les hôpitaux.

À mesure que les technologies évoluent, les robots fonctionneront de manière plus autonome, accomplissant éventuellement certaines tâches entièrement par eux-mêmes. En conséquence, les médecins, les infirmières et les autres professionnels de la santé peuvent se concentrer sur l'empathie à apporter aux patients.

Avantages de la robotique dans les soins de santé

L'utilisation de la robotique dans le domaine médical permet un haut niveau de soins aux patients, des processus efficaces en milieu clinique et un environnement sûr pour les patients et les travailleurs de la santé.

Soins aux patients de haute qualité

Les robots médicaux prennent en charge les procédures peu invasives, la surveillance personnalisée et fréquente des patients atteints de maladies chroniques, les thérapies intelligentes et l'engagement social des patients âgés. De plus, comme les robots allègent la charge de travail, les infirmières et autres soignants peuvent offrir aux patients plus d'empathie et d'interaction humaine, ce qui peut favoriser le bien-être à long terme.

Flux de travail clinique rationalisé

Les robots mobiles autonomes (AMR) simplifient les tâches de routine, réduisent les exigences physiques des travailleurs humains et garantissent des processus plus cohérents. Ces robots peuvent répondre aux pénuries de personnel et aux défis en assurant le suivi des stocks et en passant des commandes en temps opportun pour s'assurer que les fournitures, l'équipement et les médicaments sont en stock là où ils sont nécessaires. Les AMR de nettoyage et de désinfection permettent de désinfecter rapidement les chambres d'hôpital et de les préparer pour les patients entrants, ce qui permet aux travailleurs de se concentrer sur un travail centré sur le patient et axé sur la valeur.

Environnement de travail sûr

Pour aider à assurer la sécurité des travailleurs de la santé, les AMR sont utilisés pour transporter les fournitures et le linge dans les hôpitaux où l'exposition aux agents pathogènes est un risque. Les robots de nettoyage et de désinfection limitent l'exposition aux agents pathogènes tout en contribuant à réduire les infections nosocomiales (IAS) et des centaines d'établissements de santé les utilisent déjà1. Les robots sociaux, un type d'AMR, aident également à soulever des charges lourdes, comme le déplacement de lits ou de patients, ce qui réduit la pression physique sur le personnel de santé.

Robots d'assistance chirurgicale

Au fur et à mesure que les technologies de contrôle du mouvement ont évolué, les robots d'assistance chirurgicale sont devenus plus précis. Ces robots aident les chirurgiens à atteindre de nouveaux niveaux de rapidité et de précision tout en effectuant des opérations complexes grâce à des technologies compatibles avec l'IA et la vision par ordinateur. Certains robots chirurgicaux peuvent même être capables d'accomplir des tâches de manière autonome, permettant aux chirurgiens de superviser les procédures à partir d'une console.

Les chirurgies réalisées avec l'assistance de la robotique se répartissent en deux catégories principales :

 

  • Chirurgies mini-invasives pour le torse. Celles-ci comprennent l'hystérectomie robotique, la prostatectomie robotique, la chirurgie bariatrique et d'autres procédures principalement axées sur les tissus mous. Après avoir été insérés par une petite incision, ces robots se verrouillent en place, créant une plateforme stable à partir de laquelle il est possible d'effectuer des opérations chirurgicales par télécommande. La chirurgie ouverte utilisant de grandes incisions était autrefois la norme pour la plupart des procédures internes. Les temps de récupération étaient beaucoup plus longs et le risque d'infection et d'autres complications était plus important. Travailler manuellement à travers une incision de la taille d'un bouton est extrêmement difficile, même pour un chirurgien expérimenté. Les robots chirurgicaux rendent ces procédures simples et précises, dans le but de réduire les infections et autres complications.
  • Chirurgies orthopédiques. Les appareils peuvent être préprogrammés pour effectuer des chirurgies orthopédiques courantes, telles que des arthroplasties du genou et de la hanche. Combinant des bras robotiques intelligents, l'imagerie 3D et l'analyse de données, ces robots permettent d'obtenir des résultats plus prévisibles en utilisant des limites définies dans l'espace pour aider le chirurgien. La modélisation de l'IA permet aux robots d'être formés à des chirurgies orthopédiques spécifiques, avec une direction précise pour savoir où aller et comment effectuer les procédures.

La possibilité de partager un flux vidéo de la salle d'opération vers d'autres lieux, proches ou éloignés, permet aux chirurgiens de bénéficier de consultations avec d'autres spécialistes dans leur domaine. En conséquence, les patients ont les meilleurs chirurgiens impliqués dans leurs procédures

Le domaine de la robotique chirurgicale évolue pour utiliser davantage l'IA. La vision par ordinateur permet aux robots chirurgicaux de différencier les types de tissus dans leur champ de vision. Par exemple, les robots chirurgicaux ont désormais la capacité d'aider les chirurgiens à éviter les nerfs et les muscles pendant les procédures2. La vision par ordinateur 3D haute définition peut fournir aux chirurgiens des informations détaillées et des performances améliorées pendant les procédures. Par la suite, les robots seront capables de prendre en charge de petites sous-procédures, telles que les sutures ou d'autres tâches définies, sous le regard attentif du chirurgien.

La robotique joue également un rôle clé dans l'éducation des chirurgiens. Les plateformes de simulation utilisent l'IA et la réalité virtuelle pour dispenser une formation en robotique chirurgicale. Dans l'environnement virtuel, les chirurgiens peuvent pratiquer des procédures et affiner leurs compétences à l'aide de commandes robotiques.

Robots modulaires

Les robots modulaires améliorent d'autres systèmes et peuvent être configurés pour exécuter plusieurs fonctions. Dans le domaine de la santé, il s'agit notamment des robots exosquelettes thérapeutiques et des bras et jambes robotiques prothétiques.

Les robots thérapeutiques peuvent aider à la rééducation après un accident vasculaire cérébral, une paralysie, un traumatisme crânien ou une déficience causée par la sclérose en plaques. Un bras robotique monté sur fauteuil roulant actuellement développé par Intel et Accenture vise à aider les patients souffrant de lésions de la colonne vertébrale à effectuer des tâches quotidiennes. Lorsque les robots sont équipés d'IA et de caméras de profondeur, ils peuvent surveiller la forme d'un patient pendant qu'il effectue des exercices prescrits, en mesurant les degrés de mouvement dans différentes positions et en suivant les progrès plus précisément que l'œil humain. Ils peuvent également interagir avec les patients pour les encadrer et les encourager.

Robots mobiles autonomes

Les organisations de santé comptent souvent sur les AMR en raison de leur capacité à répondre à des besoins critiques tels que la désinfection, la téléprésence et la livraison de médicaments et de fournitures médicales, créant des environnements sûrs tout en libérant le personnel pour passer plus de temps avec les patients Lorsqu'ils sont équipés de systèmes de détection et de télémétrie de la lumière (LiDAR), de calcul visuel ou de capacités de cartographie, les AMR peuvent naviguer automatiquement vers les patients dans les salles d'examen ou d'hôpital, permettant aux cliniciens d'interagir à distance. Si un AMR est contrôlé par un spécialiste à distance ou un autre travailleur, il peut accompagner les médecins lors de leurs visites à l'hôpital, permettant à un spécialiste de contribuer via une consultation à l'écran concernant le diagnostic et les soins des patients.

Certains robots peuvent aider les professionnels avant qu'un patient ne soit enregistré. Par exemple, un robot autonome au Mexique, développé par la start-up Roomie, est utilisé pour aider le personnel médical avec des patients COVID-19 à haut risque. Nommé RoomieBot, il trie les patients en prenant leur température, leur taux d'oxygène dans le sang et leurs antécédents médicaux à leur arrivée à l'hôpital. RoomieBot utilise une technologie basée sur Intel, y compris des algorithmes d'intelligence artificielle qui s'exécutent sur l'unité de traitement de la vision (VPU) Intel® Movidius™, les NUC Intel® de 8e génération et les caméras Intel® RealSense™.

Les autres types d'AMR utilisés dans les soins de santé comprennent les robots de service et les robots sociaux.

Robots de service

Les robots de service soulagent la charge quotidienne du personnel de santé en se chargeant des tâches logistiques de routine. Un grand nombre de ces robots fonctionnent de manière autonome et peuvent envoyer un rapport lorsqu'ils accomplissent une tâche. Ces robots configurent les chambres des patients, suivent les fournitures et classent les bons de commande, réapprovisionnent les armoires de fournitures médicales et transportent les draps vers et depuis les laveries. Le fait que certaines tâches de routine soient effectuées par des robots de service donne aux travailleurs de la santé plus de temps pour se concentrer sur les besoins immédiats des patients et peut contribuer à accroître la satisfaction au travail. Le robot TUG d'Aethon est un robot de service qui fait exactement cela. TUG peut naviguer dans des environnements complexes et changeants pour livrer en toute sécurité du linge aux unités de soins infirmiers sur une base planifiée et à la demande.

Les robots de service peuvent également aider au nettoyage et à la désinfection Ces AMR peuvent utiliser la lumière ultraviolette (UV), les vapeurs de peroxyde d'hydrogène ou la filtration de l'air pour aider à réduire les infections et à désinfecter les endroits accessibles de manière uniforme. Un prototype de robot mobile autonome développé par la start-up Akara est testé pour l'une de ces tâches routinières mais essentielles : la désinfection des surfaces contaminées à l'aide de rayons UV. Son objectif est d'aider les hôpitaux à assainir les chambres et les équipements, contribuant ainsi à la lutte contre le COVID-19.

Robots pour les réseaux sociaux

Les robots pour les réseaux sociaux interagissent directement avec les humains. Ces robots « amicaux » peuvent être utilisés dans des environnements de soins de longue durée pour fournir une interaction sociale et une surveillance. Ils peuvent encourager les patients à se conformer aux schémas thérapeutiques ou fournir un engagement cognitif, aidant à garder les patients alertes et positifs. Ils peuvent également être utilisés pour offrir des directions aux visiteurs et aux patients à l'intérieur de l'environnement hospitalier En général, les robots sociaux aident à réduire la charge de travail des soignants et à améliorer le bien-être émotionnel des patients.

Technologies Intel® pour les robots médicaux

Les technologies Intel® permettent des solutions de robotique de soins de santé parmi un écosystème diversifié de fabricants de matériel et de fournisseurs de logiciels. Intel propose une large gamme de technologies de calcul avec prise en charge de la vision par ordinateur pour répondre aux besoins de conception des technologies d'assistance chirurgicale hautes performances ; des robots mobiles de livraison et de désinfection UV autonomes ; et des robots qui permettent un meilleur suivi des patients, une consultation spécialisée, un engagement social accru, etc.

Les technologies Intel® fournissent une base pour la robotique dans les soins de santé

Intel® IoT et processeurs embarqués

Les processeurs Intel® sont disponibles dans une gamme d'options pour les performances de calcul et la consommation d'énergie, ce qui permet de tout faire, des robots chirurgicaux à apprentissage profond aux robots de désinfection à faible consommation.

Technologie Intel® RealSense™

Les caméras de profondeur Intel® RealSense™ aident les prestataires à suivre les changements dans les articulations des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde pour surveiller avec précision la progression de la maladie. Pour les patients en physiothérapie, les caméras permettent aux thérapeutes de surveiller les changements d'amplitude de mouvement afin de déterminer plus précisément les progrès de la rééducation.

Réseaux 5G pris en charge par Intel

Les réseaux 5G pris en charge par Intel augmenteront l'accès aux médecins spécialistes via des examens vidéo et permettront des chirurgies assistées par AR/VR grâce à des vitesses de connexion inégalées, une latence ultra-faible et une fiabilité extrême du réseau.

Distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™

Distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™ rationalise le développement d'applications de vision sur les plateformes Intel®, notamment les VPU et les CPU. Ce portefeuille permet une gamme de cas d'utilisation, des robots d'assistance chirurgicale aux robots de service autonomes et sociaux qui naviguent dans les couloirs hospitaliers.

Intel® FPGA

Intel propose une gamme complète de matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) pour répondre à une grande variété de besoins, des exigences de performances haut de gamme pour les robots d'assistance chirurgicale compatibles avec l'IA aux robots à faible consommation d'énergie et sensibles aux coûts utilisés pour l'enlèvement des déchets ou le linge. livraison.

Edge Insights pour les robots mobiles autonomes

Intel® EI for AMR fournit aux développeurs un kit de développement logiciel ouvert et modulaire spécialement conçu pour eux, afin qu'ils puissent développer, construire et déployer des applications robotiques de bout en bout plus rapidement et plus facilement.

L'avenir de la robotique dans le domaine médical

Au fur et à mesure que l'apprentissage automatique, l'analyse des données, la vision par ordinateur et d'autres technologies progressent, la robotique médicale évoluera pour accomplir des tâches de manière autonome, plus efficace et plus précise. 

Intel travaille en collaboration avec des fournisseurs de technologie et des chercheurs pour explorer la prochaine génération de solutions robotiques. En fournissant un soutien technologique et de recherche, Intel contribue à la découverte de nouvelles applications pour les technologies IA et IoT dans le domaine de la robotique médicale. Ces contributions soutiennent les innovations continues qui augmentent l'automatisation, améliorent l'efficacité et résolvent certains des plus grands défis de la santé.

L'avenir de la robotique et des soins de santé

La robotique de la santé continuera d'évoluer parallèlement aux progrès de l'apprentissage automatique, de l'analyse de données, de la vision par ordinateur et d'autres technologies. Les robots de tous types continueront d'évoluer pour accomplir des tâches de manière autonome, efficace et précise.

Intel travaille en collaboration avec des fournisseurs de technologie et des chercheurs pour explorer la prochaine génération de solutions robotiques. Par exemple, Intel Labs China s'associe au Suzhou Collaborative Innovation Medical Robot Research Institute pour créer un incubateur de robotique médicale pour les startups. En fournissant un soutien technologique et de recherche, Intel aide à la découverte de nouvelles applications pour les technologies IA et IoT dans le domaine de la robotique médicale. Ces contributions soutiennent les innovations continues qui augmentent l'automatisation, améliorent l'efficacité et résolvent certains des plus grands défis de la santé.

Foire aux questions

L'utilisation de la robotique médicale, qui connaît une croissance rapide dans le domaine des soins de santé, permet d'améliorer la précision des procédures chirurgicales et l'efficacité des hôpitaux et des cliniques.

Les robots dans le domaine médical couvrent plusieurs domaines. Par exemple, les robots chirurgicaux permettent des chirurgies peu invasives et permettent aux nouveaux chirurgiens d'effectuer des procédures complexes plus tôt dans leur carrière. Les robots mobiles autonomes sont utilisés dans les hôpitaux et les cliniques. Ils peuvent nettoyer et désinfecter les surfaces le long de voies prédéfinies, ou ils peuvent naviguer eux-mêmes dans les installations, dialoguer avec les patients et permettre aux médecins de consulter à distance.

Généralement, les robots sont utilisés dans le domaine médical pour assister les personnels soignants dans leur travail quotidien. L'assistance robotique peut aller de l'automatisation des tâches répétitives dans un laboratoire de recherche à la navigation autonome dans les hôpitaux pour livrer le linge dans les chambres des patients à la surveillance de la forme d'un patient au fur et à mesure qu'il effectue des exercices prescrits en physiothérapie.

Les robots médicaux modifient considérablement les soins de santé. Grâce à l'automatisation, les tâches manuelles chronophages appartiennent au passé, ce qui accélère la recherche en soins de santé et permet aux médecins, aux infirmières et aux autres travailleurs de passer plus de temps avec les patients. Les robots d'assistance chirurgicale aident les chirurgiens en salle d'opération à atteindre de nouveaux niveaux de rapidité et de précision. Les robots sociaux autonomes améliorent même l'expérience du patient en offrant une interaction sociale et une surveillance.

Les principaux types de robots médicaux utilisés dans le domaine de la santé sont les robots chirurgicaux, les robots modulaires et les robots mobiles autonomes.

Les robots médicaux modifient considérablement les soins de santé. Grâce à l'automatisation, les tâches manuelles chronophages appartiennent au passé, ce qui accélère la recherche en soins de santé et permet aux médecins, aux infirmières et aux autres travailleurs de passer plus de temps avec les patients. Les robots d'assistance chirurgicale aident les chirurgiens en salle d'opération à atteindre de nouveaux niveaux de rapidité et de précision. Les robots sociaux autonomes améliorent même l'expérience du patient en offrant une interaction sociale et une surveillance.

Les principaux types de robots médicaux utilisés dans le domaine de la santé sont les robots chirurgicaux, les robots modulaires et les robots mobiles autonomes.

Infos sur le produit et ses performances

1

« Coronavirus : Des robots utilisent des faisceaux lumineux pour éliminer les maladies nosocomiales », BBC, Mars 2020, https://www.bbc.com/news/business-51914722.

2

« FAQ sur la chirurgie assistée par robot », UC Davis Health, https://health.ucdavis.edu/surgicalservices/roboticsurgery/faqs.html.