Dr. James Tudor, MD, VP de l’IA chez XCath – Série d’entretiens

Dr. James Tudor, MD, est à la tête de l’intégration de l’IA dans les systèmes de robotique de XCath. Animé par une passion pour la convergence de la technologie et de la médecine, il équilibre avec enthousiasme ses rôles de radiologue praticien, de professeur agrégé de radiologie à la Baylor College of Medicine et de chercheur en IA.

Fondée en 2017, XCath est une startup axée sur les progrès de la robotique médicale, de la nanorobotique et de la science des matériaux. L’entreprise développe des systèmes robotiques endovasculaires de nouvelle génération et des guides téléguidés destinés à traiter les troubles cérébrovasculaires et d’autres affections médicales graves.

Dr. Tudor, qu’est-ce qui a initialement suscité votre intérêt pour l’intersection de l’IA et de la médecine, en particulier dans le domaine de la radiologie ?

En 2016, alors que je commençais ma résidence en radiologie, AlphaGo de DeepMind a battu le champion du monde de Go, Lee Sedol. La capacité d’AlphaGo à compresser et à abstraire les complexités immenses de Go, un jeu avec plus de positions de plateau possibles que d’atomes dans l’univers observable, a captivé mon imagination. Excité par le potentiel de l’IA pour transformer la radiologie et la médecine dans son ensemble, je me suis plongé dans l’IA. Pendant ma résidence, je passais mes soirées et week-ends à travailler sur des projets d’IA.

Pouvez-vous nous en dire plus sur votre parcours, de la faculté de médecine à votre nomination en tant que VP de l’IA chez XCath ? Qu’est-ce qui vous a motivé à poursuivre l’intégration de l’IA dans les systèmes de robotique de soins de santé ?

Ma carrière a pris quelques tournants inattendus. Après avoir terminé ma résidence en radiologie, je voulais consacrer plus de temps à l’IA et à ses applications commerciales. J’ai rejoint une startup de robotique de fitness, fondée par Eduardo Fonseca, qui est maintenant le PDG de XCath. C’a été une expérience formatrice, mais je n’aurais jamais imaginé qu’elle me mènerait à traiter les accidents vasculaires cérébraux avec des téléroboots endovasculaires.

Il y a environ une décennie, une révolution a eu lieu dans le traitement des accidents vasculaires cérébraux aigus. La norme de soins utilisée pour être un médicament appelé tPA qui brisait le caillot. En 2015, des essais cliniques ont démontré la supériorité de la suppression directe du caillot des artères cérébrales en naviguant de minces guides et cathéters dans la vasculature artérielle, une procédure appelée thrombectomie mécanique. Malgré le fait que la procédure soit nettement efficace pour les accidents vasculaires cérébraux des gros vaisseaux, moins de 40% de la population américaine a accès à celle-ci. Il existe un nombre limité de centres de traitement des accidents vasculaires cérébraux, généralement limités aux zones urbaines, qui disposent de spécialistes capables de réaliser la procédure. À l’échelle mondiale, les statistiques sont encore plus sombres : moins de 3% de la population mondiale a accès.

La mission de XCath est d’augmenter l’accès à la thrombectomie mécanique avec un modèle de hub-and-spoke, où les spécialistes peuvent fournir des soins d’urgence pour les accidents vasculaires cérébraux à distance avec des téléroboots endovasculaires déployés dans les régions sans accès.

Eduardo m’a demandé comment l’IA pourrait améliorer la sécurité du système télérobotique. J’étais si curieux que j’ai passé quelques semaines à faire des recherches, en ayant des conversations avec des interventionnalistes et en apprenant sur le télérobot. La mission et l’impact humanitaire potentiel sont si convaincants que j’ai dû répondre à cet appel aux armes.

Comment vos expériences en tant que radiologue universitaire ont-elles façonné votre approche de l’intégration de l’IA dans les dispositifs médicaux ?

Enseigner la radiologie aux résidents a affûté ma capacité à expliquer des idées complexes de manière claire, ce qui est essentiel pour combler le fossé entre la technologie de l’IA et son utilisation réelle dans les soins de santé. Cela me permet également de rester ancré dans les défis auxquels sont confrontés les cliniciens, ce qui m’aide à concevoir des solutions d’IA qui sont pratiques sur le plan clinique et conviviales.

En tant que VP de l’IA chez XCath, quels sont les principaux défis que vous avez rencontrés lors de l’intégration de l’IA dans les systèmes de robotique de XCath ? Comment les avez-vous surmontés ?

L’intégration de l’IA dans la robotique chirurgicale présente un défi en forme de U. Les plus grandes difficultés se situent au début – l’acquisition et la gestion des données – et à la fin – l’intégration dans un paquet de logiciel intégré. En comparaison, la formation réelle des modèles d’IA est relativement simple.

L’acquisition de données médicales est difficile, mais heureusement, nous avons pu établir d’excellentes partenariats de partage d’images. La mise en œuvre des modèles pour une utilisation clinique nécessite de coordonner les efforts de diverses équipes, notamment l’IA, la qualité, les logiciels, l’expérience utilisateur et les ingénieurs en robotique, tout en validant constamment avec l’équipe clinique que la solution est utile et efficace. Avec autant de pièces mobiles, le succès dépend finalement d’avoir des équipes dédiées et performantes qui communiquent fréquemment et efficacement.

Pouvez-vous élaborer sur la façon dont l’IA améliore les capacités des systèmes de robotique endovasculaire de XCath ? Quel rôle l’IA joue-t-elle dans l’amélioration des résultats pour les patients ?

Les algorithmes d’IA peuvent servir d’enseignant et d’assistant constants, diminuant la charge cognitive et nivelant tous les prestataires pour fournir des soins de classe mondiale. L’IA peut fournir des commentaires et une aide pendant et après l’opération, accélérant le processus de formation et d’adoption de la robotique endovasculaire. Nous visons à rendre le système tellement efficace et accessible que d’autres spécialistes vasculaires, tels que les radiologues interventionnels et les cardiologues interventionnels, puissent être formés pour fournir des soins d’urgence pour les accidents vasculaires cérébraux avec le robot.

De plus, les algorithmes intégrés localement peuvent fournir un niveau de sécurité supplémentaire contre les attaques de cybernétique et les défaillances du réseau, car ils anticipent le chemin attendu d’une procédure et peuvent alerter et suspendre la procédure en cas d’imprévu.

À la fin de la journée, nous ne voulons pas prendre le contrôle des interventionnalistes, mais augmenter leurs capacités pour que chaque patient puisse être confiant qu’il reçoit des soins de classe mondiale.

Comment la technologie d’IA de XCath répond-elle aux complexités de la navigation dans la vasculature humaine lors des procédures endovasculaires ?

Le système de robotique endovasculaire de XCath représente une avancée majeure dans la médecine de précision, conçu pour naviguer dans la vasculature humaine avec une précision submillimétrique. Notre système est conçu pour minimiser la variabilité des procédures et améliorer le contrôle des différents dispositifs endovasculaires via une console de contrôle intuitive.

De plus, le système de guidage électrodirectionnel de XCath, le premier guide téléguidé intelligent au monde, comporte une pointe directionnelle conçue pour naviguer dans les anatomies vasculaires complexes et les angulations de vaisseaux difficiles.

L’IA améliorera encore les capacités de navigation avec des modèles de vision et de planification de trajectoire intégrés localement. Ces modèles jouent un rôle crucial pour réduire la charge cognitive des interventionnalistes pendant les procédures en aidant à l’analyse et à l’amélioration d’images en temps réel et en fournissant des garanties via une autonomie parallèle.

XCath a récemment atteint un jalon important avec la première démonstration de thrombectomie mécanique télérobotique au monde. Pouvez-vous partager vos réflexions sur le rôle de l’IA dans cette procédure innovante ?

Nous avons utilisé une version antérieure du robot pour cette réalisation innovante, l’IA n’a donc pas joué de rôle. Cependant, c’est un jalon incroyable qui pose les fondements pour une future intégration de l’IA dans les procédures télérobotiques.

Lors de cette démonstration en direct, le Dr Vitor Pereira a réalisé une procédure de thrombectomie mécanique depuis Abou Dabi sur un patient simulé en Corée du Sud, en retirant un caillot sanguin dans le cerveau en quelques minutes. Nous avons été ravis par les résultats de la démonstration télérobotique, qui a montré une faible latence et une connexion fiable entre le contrôleur robotique situé à Abou Dabi et le dispositif robotique en Corée du Sud. Nous projetons des réseaux de télérobotique régionaux, mais nous sommes allés à l’extrême pour démontrer les capacités de la technologie.

Qu’est-ce que vous pensez être l’avenir de la chirurgie télérobotique dans le traitement des affections neurovasculaires aiguës, et comment XCath se prépare-t-elle pour jouer un rôle de leader dans ce domaine ?

Justifier la nécessité d’une chirurgie télérobotique dans de nombreux scénarios médicaux peut être difficile, en particulier lorsque le chirurgien est facilement disponible ou que le transfert du patient est réalisable. Cependant, dans le contexte du traitement des accidents vasculaires cérébraux, où chaque minute compte et où les neurones sont rapidement perdus, les interventions télérobotiques deviennent cruciales.

XCath est unique pour être un pionnier de la chirurgie télérobotique, en se concentrant initialement sur le traitement des accidents vasculaires cérébraux. Notre approche répond à la nécessité critique d’une intervention rapide dans les zones où l’accès aux soins spécialisés est limité. Une fois que nous aurons réussi à relever ce défi, je crois que cela ouvrira la voie à des solutions télérobotiques pour d’autres urgences médicales à sensibilité au temps. De plus, étant donné la précision extrême des commandes robotiques, il existe un potentiel pour utiliser le robot localement pour effectuer des chirurgies techniques, telles que la réparation des anévrismes.

Où voyez-vous l’avenir de l’IA dans les soins de santé, en particulier en relation avec les systèmes de robotique et les procédures minimalement invasives ?

L’IA a un potentiel immense pour révolutionner les soins de santé. La première vague d’applications d’IA s’est principalement concentrée sur le triage et l’amélioration de l’efficacité. Nous avons vu des progrès importants en radiologie, en particulier dans la détection des cas urgents ou l’automatisation de la saisie de mesures. Je suis également enthousiaste à l’idée de la documentation automatique des dossiers médicaux. Un défi actuel est que les médecins passent souvent plus de temps à documenter sur des ordinateurs que à interagir avec les patients. Je prévois le développement de systèmes capables de documenter les interactions avec les patients ou les chirurgies en temps réel, libérant ainsi un temps précieux pour les médecins. Dans le domaine de la robotique, l’IA jouera un rôle crucial pour assister et proctorer, améliorant ainsi la cohérence et la qualité des soins.

Dans un avenir proche, l’IA va augmenter, mais ne remplacera pas les chirurgiens. La mise en œuvre de l’autonomie parallèle dans les systèmes de robotique améliorera considérablement la sécurité et l’efficacité des procédures.

En tant que personne profondément impliquée dans la recherche en IA, quels progrès en IA pensez-vous avoir le plus d’impact sur le développement des dispositifs médicaux au cours de la prochaine décennie ?

Au cours des dernières années, nous avons été témoins d’une vague de modèles d’apprentissage profond supervisés qui ont obtenu l’approbation de la FDA et commencent seulement à réaliser leur promesse de transformer les soins de santé. Une vague d’applications d’IA génératives dominera probablement les prochaines années. L’IA agente, en comparaison, est encore dans son enfance, mais promet beaucoup plus. Alors que l’IA évolue rapidement, il est très probable que nous verrons des systèmes multi-agents capables de diagnostiquer et de traiter en temps réel. Il y aura des obstacles réglementaires supplémentaires pour ces agents dont les actions sont à la fois opaques et probabilistes. Cependant, le besoin mondial entraînera la demande d’adoption. Au Rwanda, l’entreprise Zipline utilise des drones volants pour livrer des fournitures médicales essentielles dans tout le pays en quelques minutes. De même, dans les endroits qui manquent d’accès aux ressources médicales, l’équation risque/bénéfice est très différente et entraînerait probablement un saut par-dessus le monde développé dans le déploiement de dispositifs médicaux d’IA multi-agents.

Merci pour cette grande interview, les lecteurs qui souhaitent en savoir plus peuvent visiter XCath.