Comment l'IA inaugure une nouvelle ère de chirurgie robotique

La robotique médicale a fait son apparition en chirurgie générale dans les années 1980, avec des outils laparoscopiques permettant des interventions mini-invasives, réduisant la taille de l'incision et le temps de récupération. Ces premiers systèmes ont élargi les capacités des chirurgiens et transformé le paysage chirurgical.

Aujourd'hui, l'intelligence artificielle (IA) ouvre une nouvelle ère de précision et de contrôle au bloc opératoire. Pourtant, malgré ces progrès, les systèmes robotisés restent limités à certaines procédures, laissant la plupart des chirurgies dépendantes des méthodes traditionnelles et privant de nombreux patients des bénéfices d'une meilleure régularité et de meilleurs résultats.

Alors que la technologie médicale continue d’évoluer, comment les applications de l’IA en robotique chirurgicale peuvent-elles évoluer pour transformer les soins de santé à un niveau plus large ?

Potentiel de marché accru

Propulsé par augmentation du financement robotique par capital-risque et la transformation numérique des cinq dernières années ont permis à l'industrie robotique d'enregistrer des résultats commerciaux rapides, sans aucun signe d'arrêt. Plus tôt cette année, Nvidia a annoncé son intention d'accroître ses investissements dans le développement de ses robots, marquant ainsi un tournant positif pour l'avenir de la robotique. Des investissements similaires dans la robotique par des acteurs de grande envergure permettront de faire progresser la technologie robotique grâce à la collecte de données et à l'apprentissage automatique, tout en fournissant des ressources et des perspectives supplémentaires.

Les leaders du secteur de la robotique chirurgicale, tels qu'Intuitive Surgical, Medtronic et Stryker, ont été les pionniers de la chirurgie robotisée pour diverses interventions. Depuis le lancement de son système da Vinci pour la chirurgie générale en 2000, Intuitive Surgical n'a cessé de développer sa plateforme robotisée afin d'étendre son offre aux chirurgies cardiaque, bariatrique, gynécologique et thoracique, entre autres. Avec l'adoption massive de la chirurgie robotisée, la robotique chirurgicale a été progressivement adoptée à plus grande échelle. Rien qu'entre 2012 et 2018, les interventions robotisées ont augmenté. 738 % en chirurgie générale.

À l’avenir, la robotique chirurgicale a un potentiel de marché encore plus grand et devrait croître jusqu’à plus de 14 milliards de dollars d'ici 2026 – contre un peu plus de 10 milliards de dollars en 2023. Cela est principalement dû à un meilleur accès aux procédures de chirurgie robotique, aux progrès de l’automatisation et des technologies numériques, et aux nouveaux acteurs qui visent à fournir des solutions médicales de pointe qui exploitent la puissance de l’IA.

Approche Deep Tech

Fondée sur l'intersection de plusieurs disciplines, la deep tech fusionne des technologies multidisciplinaires telles que l'IA, l'informatique quantique, la biotechnologie et la robotique pour inaugurer une nouvelle ère technologique. Les startups qui adoptent une approche deep tech en chirurgie robotique créent des solutions innovantes pour l'avenir, comme en témoigne le développement des technologies de la santé, qui peuvent améliorer l'accès des patients aux soins médicaux critiques. Grâce au développement de la deep tech, les interventions chirurgicales pourraient devenir entièrement automatisées à terme, nécessitant une assistance chirurgicale minimale et élargissant considérablement l'accès aux traitements.

Les technologies émergentes de haute technologie en robotique chirurgicale peuvent avoir un impact mondial durable. Avec environ les deux tiers de la population mondiale – 5 milliards de personnes – n’ayant pas accès au traitement chirurgical, ces nouvelles modalités, alimentées par l’IA, peuvent élargir l’accès général et combler le déficit en matière de soins chirurgicaux.

Fusionner l'IA et la robotique chirurgicale

L'IA a innové et transformé nos interactions avec les différentes technologies et entre nous. Au cours des cinq dernières années, la transformation induite par l'IA a accéléré le développement de la robotique et créé de nouvelles applications pour l'IA dans différentes disciplines, notamment la chirurgie robotique.

Voici trois manières essentielles dont l’IA a un impact rapide et profond :

1. IA incarnée

La technologie transforme notre façon d'interagir avec notre environnement et les personnes qui nous entourent. L'IA incarnée, qui comprend les véhicules autonomes et les robots humanoïdes, est la fusion de l'IA avec des systèmes physiques pour exécuter des tâches complexes en situation réelle. Appliquée à la robotique chirurgicale, l'IA incarnée a le potentiel d'avoir un impact durable sur l'amélioration des soins chirurgicaux et des techniques existantes. Cependant, l'IA incarnée nécessite d'importantes données du monde réel pour développer des modèles de simulation d'entraînement, utilisés pour entraîner et étendre les capacités de l'IA et améliorer les connaissances fondées sur les données. Jusqu'à récemment, l'accès à de grandes quantités de données d'entraînement était quelque peu limité ; cependant, grâce aux investissements continus du secteur dans la formation et le développement de modèles d'IA, les bassins de données simulées augmentent rapidement et améliorent les fonctionnalités de l'IA incarnée.

2. Informations et conseils continus sur les données

Les systèmes basés sur l'IA peuvent absorber et comprendre de vastes volumes d'informations en quelques secondes, bien plus rapidement que le cerveau humain. En entraînant les machines sur de vastes ensembles de données, les informations issues de ces données peuvent éclairer les décisions chirurgicales avant même que les chirurgiens n'entrent au bloc opératoire. Les simulations de formation basées sur l'IA peuvent considérablement bénéficier aux chirurgiens, car l'entraînement sur des ensembles de données basés sur des milliers d'interventions chirurgicales leur fournit des tendances et des techniques pour offrir une meilleure expérience aux patients, et leur permet également de se préparer et de comprendre les subtilités des cas rares ou complexes avant même d'y être confrontés au bloc opératoire. Ce processus peut considérablement accélérer et raccourcir la longue courbe d'apprentissage que les chirurgiens doivent affronter pour atteindre des performances chirurgicales optimales.

Appliquées aux technologies d'imagerie et de visualisation en temps réel, les données issues de l'IA peuvent également améliorer la prise de décision des chirurgiens pendant les interventions. En leur fournissant des informations leur permettant d'ajuster leurs plans chirurgicaux pendant les interventions, les systèmes basés sur l'IA leur permettent d'optimiser leurs techniques et leurs approches en temps réel. Grâce à ces systèmes d'imagerie, les chirurgiens bénéficient d'analyses d'imagerie avancées et de cartes 3D en temps réel des sites chirurgicaux. Ces superpositions améliorées offrent aux chirurgiens une vision plus précise du champ opératoire et un retour d'information en temps réel sur leurs techniques chirurgicales. Les plateformes de chirurgie robotique sont à la pointe de l'intégration de cette technologie au bloc opératoire, avec pour objectif d'améliorer la précision et les résultats chirurgicaux.

De plus, en fournissant un retour d'information continu après l'opération, les systèmes basés sur l'IA peuvent fournir aux chirurgiens des informations précieuses sur leurs performances pendant les interventions, en soulignant leurs points faibles et leurs points forts, et en suggérant des stratégies spécifiques pour les améliorer. Ces plateformes peuvent également recommander de nouveaux plans de traitement en fonction des antécédents de chaque patient et de l'analyse des données de l'intervention, et fournir aux chirurgiens des informations supplémentaires susceptibles d'améliorer les traitements ultérieurs. Ainsi, les plateformes d'IA ont le potentiel d'absorber et d'adapter le retour d'information chirurgical tout au long du cycle chirurgical (avant, pendant et après) grâce à une boucle de rétroaction IA, afin d'améliorer la précision et la performance des chirurgiens.

3. Exactitude et précision accrues

Les compétences chirurgicales individuelles varient souvent d'un chirurgien à l'autre en raison de leur accès à des opportunités de premier plan, du lieu du programme au mentorat chirurgical. Par exemple, l'ophtalmologie présente une courbe d'apprentissage abrupte. En moyenne, il faut compter au moins 15 ans de formation et d'expérience chirurgicale Pour atteindre des performances optimales en tant que chirurgien ophtalmologiste. Face au vieillissement de la population et à la diminution du nombre de chirurgiens, une nouvelle solution est nécessaire pour réduire la durée de formation des chirurgiens et standardiser la précision des soins pour tous.

Outre la réduction de la courbe d'apprentissage des chirurgiens et leur permettant d'atteindre plus rapidement des performances optimales, l'intégration de plateformes basées sur l'IA dans le processus chirurgical peut accroître la précision et améliorer les résultats sous-optimaux. Les fonctionnalités semi-autonomes, puis de plus en plus autonomes, des plateformes robotisées peuvent éliminer le tremblement naturel des mains du chirurgien et améliorer la précision et l'exactitude globales, améliorant ainsi les résultats cliniques. De plus, la capacité des systèmes basés sur l'IA à reconnaître des structures anatomiques uniques et à fournir l'emplacement exact des incisions et autres étapes chirurgicales, en particulier lors d'interventions ou de zones anatomiques complexes, peut réduire considérablement le taux d'erreurs chirurgicales en améliorant la perception spatiale des structures anatomiques. Ainsi, tous les chirurgiens utilisant des systèmes basés sur l'IA seront en mesure de prodiguer des soins toujours plus précis.

Lorsqu'elles sont intégrées au processus chirurgical, les plateformes robotiques basées sur l'IA fournissent des informations précieuses qui peuvent améliorer l'expérience globale du patient et du chirurgien.

Conclusion

L'IA continuera de jouer un rôle important dans l'évolution des soins de santé. Il est impératif d'intégrer des technologies d'IA avancées à nos services de santé, comme le classement électronique des dossiers médicaux, le diagnostic, la surveillance et le suivi de la santé, ainsi que les soins chirurgicaux. Ce faisant, nous pourrons améliorer l'expérience globale des patients et des chirurgiens.

En chirurgie robotique, l'IA accélère la transformation technologique et l'accès des patients à des traitements cohérents et de haute qualité. Les progrès de la robotique, associés à l'IA et à l'automatisation, continueront d'ouvrir la voie à de nouvelles applications, créant un niveau de soins plus standardisé et propulsant la qualité et l'accès aux soins vers de nouveaux sommets.