Comment l’IA ouvre une nouvelle ère de chirurgie robotique

La robotique médicale est entrée dans la chirurgie générale dans les années 80 avec des outils laparoscopiques qui ont permis des procédures minimalement invasives, réduisant la taille des incisions et le temps de récupération. Ces premiers systèmes ont étendu les capacités des chirurgiens, transformant le paysage chirurgical.

Aujourd’hui, l’intelligence artificielle (IA) ouvre une nouvelle ère de précision et de contrôle dans la salle d’opération. Pourtant, malgré ce progrès, les systèmes robotiques restent limités à des procédures sélectionnées, laissant la plupart des chirurgies dépendantes de méthodes traditionnelles — et de nombreux patients sans les avantages d’une constance et de résultats améliorés.

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

Augmentation du potentiel de marché

Fueled by increased robotic VC funding et la transformation numérique des cinq dernières années, l’industrie de la robotique connaît des résultats de marché accélérés sans signe de ralentissement. Au début de cette année, Nvidia a annoncé son intention d’augmenter les investissements dans le développement de robots, signalant un changement positif pour l’avenir de la robotique. Des investissements similaires dans la robotique par des acteurs de grande envergure vont faire progresser la technologie robotique grâce à la collecte de données et à l’apprentissage automatique, tout en fournissant des ressources et des informations supplémentaires.

Les leaders de l’industrie de la robotique chirurgicale, tels qu’Intuitive Surgical, Medtronic et Stryker, ont été les pionniers de la chirurgie assistée par robot pour diverses procédures. Depuis l’introduction de son système da Vinci pour la chirurgie générale en 2000, Intuitive Surgical a continué à itérer sa plateforme robotique pour étendre ses offres à la chirurgie cardiaque, bariatrique, gynécologique et thoracique, entre autres. Avec l’adoption massive de la chirurgie assistée par robot, la robotique chirurgicale a été adoptée à une échelle plus rapide. Entre 2012 et 2018, les procédures assistées par robot ont augmenté de 738% en chirurgie générale.

En regardant vers l’avenir, la robotique chirurgicale a un potentiel de marché encore plus grand et devrait atteindre 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 accès accru aux procédures de chirurgie robotique, aux progrès de l’automatisation et des technologies numériques, ainsi qu’à de nouveaux acteurs qui visent à fournir des solutions médicales de pointe qui exploitent le pouvoir de l’IA.

Approche Deep Tech

Construite à l’intersection des disciplines, la technologie Deep Tech combine des technologies multidisciplinaires telles que l’IA, l’informatique quantique, la biotechnologie et la robotique pour ouvrir une nouvelle ère de technologie. Les startups qui adoptent une approche Deep Tech en chirurgie robotique créent des solutions innovantes pour l’avenir, comme on peut le voir dans le développement des healthtech, qui peuvent améliorer l’accès des patients aux soins médicaux critiques. Avec le développement de la technologie Deep Tech, les procédures chirurgicales pourraient devenir entièrement automatisées à l’avenir, nécessitant une assistance chirurgicale minimale et élargissant considérablement l’accès au traitement.

Les technologies Deep Tech émergentes en robotique chirurgicale peuvent avoir un impact durable sur le plan mondial. Avec environ deux tiers de la population mondiale — 5 milliards de personnes — qui n’ont pas accès au traitement chirurgical, ces nouvelles modalités, alimentées par l’IA, peuvent élargir l’accès général et combler le fossé des soins chirurgicaux.

Fusion de l’IA et de la robotique chirurgicale

L’IA a innové et changé la façon dont nous interagissons avec différentes technologies et les uns avec les autres. Au cours des cinq dernières années, la transformation apportée par l’IA a accéléré le développement de la robotique et créé de nouvelles applications pour l’IA dans différentes modalités, y compris la chirurgie robotique.

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

1. IA incarnée

La technologie est en train de changer la façon dont nous interagissons 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 dans des environnements réels. Lorsque l’IA incarnée est appliquée à la robotique chirurgicale, elle a le potentiel d’avoir des impacts durables sur l’amélioration des soins chirurgicaux et l’amélioration des techniques existantes. Cependant, l’IA incarnée nécessite des données réelles importantes pour développer des modèles de simulation d’entraînement, qui sont utilisés pour former et étendre les capacités de l’IA et améliorer les insights basés sur les données. Jusqu’à récemment, l’accès à de grandes quantités de données d’entraînement a été quelque peu limité ; cependant, à mesure que l’industrie continue d’investir dans la formation et le développement de modèles d’IA, les pools de données simulées grandissent à un rythme plus rapide et améliorent la fonctionnalité de l’IA incarnée.

2. Insights et guidance en continu

Les systèmes basés sur l’IA peuvent absorber et comprendre de grandes quantités d’informations en quelques secondes — beaucoup plus rapidement que le cerveau humain. En formant les machines sur de grands ensembles de données, les insights basés sur les données peuvent éclairer les décisions chirurgicales avant même que les chirurgiens ne mettent les pieds dans la salle d’opération. Les simulations d’entraînement basées sur l’IA peuvent bénéficier considérablement aux chirurgiens, car la formation sur des ensembles de données basés sur des milliers de chirurgies fournit aux chirurgiens des tendances et des techniques pour offrir une meilleure expérience patient, et leur permet également de se préparer et de comprendre les complexités des cas rares ou complexes avant de les affronter dans la salle d’opération. Ce processus peut accélérer considérablement et raccourcir la longue courbe d’apprentissage que les chirurgiens affrontent lors de leur formation pour atteindre les performances chirurgicales de pointe.

Lorsqu’elles sont appliquées à des technologies d’imagerie et de visualisation en temps réel, les données basées sur l’IA peuvent également améliorer les capacités de prise de décision des chirurgiens pendant les opérations. En fournissant aux chirurgiens des insights pour ajuster les plans chirurgicaux pendant les procédures, les systèmes basés sur l’IA peuvent habiliter les chirurgiens à optimiser les techniques et les approches en temps réel. Grâce aux systèmes d’imagerie basés sur l’IA, les chirurgiens peuvent recevoir des analyses d’imagerie avancées et des « cartes » 3D en temps réel des sites chirurgicaux. Ces superpositions améliorées peuvent donner aux chirurgiens des insights étendus sur le champ chirurgical, ainsi que des commentaires en temps réel sur leurs techniques chirurgicales. Les plateformes de chirurgie robotique sont à la pointe de l’intégration de cette technologie dans la salle d’opération, avec pour objectif d’augmenter la précision et les résultats chirurgicaux.

En outre, en fournissant un feedback continu après l’opération, les systèmes basés sur l’IA peuvent fournir un feedback précieux aux chirurgiens sur leurs performances pendant les procédures — en mettant en évidence les faiblesses et les forces, et en suggérant des stratégies spécifiques pour les améliorer. De telles plateformes peuvent également recommander de nouveaux plans de traitement en fonction de l’historique du patient et de l’analyse des données de la procédure, et habiliter les chirurgiens avec des informations supplémentaires qui peuvent améliorer les traitements ultérieurs. Ainsi, les plateformes d’IA ont le potentiel d’absorber et d’adapter les feedbacks chirurgicaux tout au long du cycle chirurgical complet (avant, pendant et après) grâce à une boucle de feedback d’IA pour augmenter la précision et les performances des chirurgiens.

3. Précision et exactitude accrues

Les compétences chirurgicales individuelles varient souvent parmi les chirurgiens en raison de leur accès à des opportunités de premier ordre, des emplacements de programme à l’accès à la mentorat chirurgical. Par exemple, le domaine de l’ophtalmologie a une courbe d’apprentissage abrupte. En moyenne, il faut au moins 15 ans de formation et d’expérience chirurgicale pour atteindre les performances de pointe en tant que chirurgien ophtalmique. Avec une population vieillissante croissante et un nombre de chirurgiens en baisse, une nouvelle solution est nécessaire pour réduire la période de formation des chirurgiens et normaliser la précision et la qualité des soins pour tous.

En plus de réduire la courbe d’apprentissage pour les chirurgiens et de leur permettre d’atteindre les performances de pointe plus rapidement, l’introduction de plateformes basées sur l’IA dans le processus chirurgical peut accroître la précision et la qualité et peut améliorer les résultats sous-optimaux. Les fonctionnalités semi-autonomes et de plus en plus autonomes des plateformes robotiques peuvent éliminer le tremblement naturel de la main du chirurgien et améliorer la précision et la qualité globales, améliorant ainsi les résultats cliniques. En outre, la capacité des systèmes basés sur l’IA à reconnaître des structures anatomiques uniques et à fournir l’emplacement exact pour les incisions et les autres étapes chirurgicales — en particulier dans les procédures complexes ou les zones anatomiques — peut réduire considérablement le taux d’erreurs chirurgicales en améliorant la conscience spatiale des structures anatomiques. Ainsi, tous les chirurgiens utilisant des systèmes basés sur l’IA pourront fournir des soins plus précis de manière constante.

Lorsqu’elles sont intégrées dans le processus chirurgical, les plateformes robotiques basées sur l’IA fournissent des insights inestimables qui peuvent améliorer l’expérience globale pour le patient et le chirurgien.

Conclusion

L’IA continuera à jouer un rôle important dans l’avancement des soins de santé à l’avenir. L’intégration de technologies d’IA avancées dans nos services de soins de santé, tels que les dossiers électroniques, les diagnostics et le suivi de la santé, ainsi que les soins chirurgicaux, est impérative. En faisant cela, nous pouvons améliorer l’expérience globale pour le patient et le chirurgien.

Dans la chirurgie robotique, l’IA accélère la transformation de la technologie et l’accès des patients à un traitement de haute qualité et constant. Les progrès de la robotique, couplés à l’IA et à l’automatisation, continueront d’ouvrir de nouvelles applications, créant un niveau plus élevé de soins standardisés et lançant la qualité et l’accès aux soins de santé à de nouvelles hauteurs.