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Fabrication de médicaments à la demande, supply chain, identification des risques d’infection, tels sont les innovations présentées au grand public par Sanofi lors de l’exposition Usine Extraordinaire, qui s’est tenue du  22 au 25 novembre au Grand Palais à Paris.
Les innovations des industries de santé étaient portées par Sanofi aux côtés des géants de l’industrie automobile ou de l’énergie.

Le programme complet de l’événement est disponible sur le site officiel de l’événement.

4 innovations digitales IA, 3D et robots pour inventer l’usine de demain

Comment se fabriqueront les médicaments de demain ? Dans quelle industrie alliant numérique et technologie, et comment ces nouvelles solutions répondront d’un côté aux enjeux industriels et aux attentes des patients et professionnels de santé ?

C’est pour apporter des réponses à ces questionnements que s’est positionné le parcours proposé par Sanofi et ses partenaires sur le thème « Des territoires attractifs pour l’usine du futur, le digital appliqué aux industries de santé », dans le cadre de l’événement « L’usine extraordinaire » organisé au Grand Palais à Paris.

Le parcours proposait 11 expériences pour comprendre et expérimenter comment les technologies digitales – « jumeaux numériques », réalité augmentée, robots collaboratifs, réalité virtuelle, des machines apprenantes grâce à l’intelligence artificielle… – interviennent dans toutes les étapes de la vie du médicament, de sa conception à sa distribution.

Médecine personnalisée : impression 3D de médicament personnalisé réalisée demain à l’hôpital

Le principe actif du médicament est inclus dans la substance qui servira de support à l’impression 3D. Plusieurs principes actifs peuvent être associés. Dans quelques années, une fois les aspects réglementaires réglés, les hôpitaux, certaines officines pourront proposer les médicaments personnalisés fabriqués à la demande adaptés aux besoins spécifiques des patients.

• Phase de développement : étude de « faisabilité » dans l’hôpital (validation de la chaine jusqu’à la production pour le patient). En parallèle : démarches juridiques pour valider le cadre de responsabilité.

Identification de l’habillage correct des personnes circulant en zone stérile

Image et intelligence artificielle (IA) permettent l’identification en temps réel des personnes correctement habillées pour pénétrer dans un environnement stérile ou protégé. En test dans le monde industriel pour protéger certaines zones de fabrication, le logiciel peut être entrainé à identifier d’autres environnements : brancards oubliés dans un établissement de soins, personnels circulant dans une zone de bloc opératoire…

• Phase de développement : technologie IA mature, process global en cours de finalisation.

Contrôle de la stérilité dans une zone de fabrication de vaccins : robots et IA

Le contrôle de la stérilité le long d’une chaine de fabrication de vaccins se fait à partir de la captation de données environnementales (air, …) mises en culture en boîtes de Petri. Les boîtes mettant en évidence une pousse bactérienne (moins de 10 % des boîtes) enclenchent une analyse de l’origine de la souillure.

Processus entièrement manuel jusqu’à aujourd’hui, Sanofi et son partenaire Accenture proposent une solution utilisant IA et robots : les boîtes sont manipulées et analysées par un robot, l’intelligence artificielle classe les boîtes de pétri en 3 catégories :  stériles, à analyser ou douteuses.

Relu par un homme, le classement final des boîtes douteuses permet l’entrainement de l’IA.

• Phase de développement : premiers déploiements prévus en 2019

Supply chain : éviter les ruptures de médicaments et réorganiser une chaîne d’approvisionnement en cas de crise avec l’IA

Éviter les ruptures de médicaments, réorganiser une chaine d’approvisionnement en cas de problème climatique majeur, ou anticiper les besoins en cas d’épidémie en demandant à l’IA d’intégrer les éléments de toute la chaine de production, de l’achat des matières premières jusqu’à la livraison à l’hôpital ou l’officine, avec la prise en compte des aléas potentiels : début d’épidémie, tempête, tremblement de terre, etc.

Cette organisation par l’intelligence artificielle permet d’anticiper, de gérer stocks et production, réseaux modifiés de livraison, sites de production partenaires, etc., et d’assurer au mieux la mise à disposition des médicaments nécessaires au bon endroit, au bon moment et en quantité nécessaire.

• Phase de développement : premiers déploiements prévus en 2019

« Les solutions de santé numériques peuvent être un catalyseur de changement de comportement« , a déclaré le Dr Feisul Mustapha, directeur adjoint de la division des maladies non transmissibles au département du contrôle des maladies du ministère de la Santé de Malaisie, lors du sommet Innovation Labs World, qui s’est tenu à Singapour en septembre 2018.

Le Dr Mustapha, qui pointe du doigt le manque de dépistage de certaines maladies au sein de la population, a précisé que le ministère était en train de collaborer avec des sociétés privées dans l’optique de développer des applications mobiles permettant d’encourager l’adoption d’habitudes saines au quotidien, au niveau alimentaire mais aussi de l’activité physique, dont :

• Naluri : un coach virtuel dont les instructions reposent sur un programme personnalisé basé sur un système d’intelligence artificielle ;
• BookDoc Activ : une solution qui incite à effectuer un nombre minimum de pas par mois en fonction du profil de l’utilisateur.

Le manque de dépistage, un problème de santé central en Malaisie

Selon les chiffres officiels, plus de 50 % des Malaisiens sont en surpoids ou souffrent d’obésité. Par ailleurs, plus du tiers de la population souffre d’hypertension, plus de la moitié a un taux de cholestérol élevé et 17 % de la population est atteinte de diabète, du moins en ce qui concerne les personnes diagnostiqué, autant de pathologies pouvant découler d’une surcharge pondérale.

Le Dr Feisul Mustapha s’inquiète des cas diagnostiqués, non seulement pour le diabète mais aussi pour l’hypertension (source : Govinsider.asia). Un problème, qu’il juge inquiétant, et qui serait selon lui lié à l’absence de dépistage, a-t-il déclaré.

Son objectif est ainsi de renforcer la prévention en influençant des changements de comportements, notamment par le biais des nouvelles technologies.

Un manque de littératie en santé

Le Dr Feisul Mustapha avance que l’un des principaux défis à relever est de davantage sensibiliser les Malaisiens sur les questions de santé, qui ne constituent pas une priorité pour les citoyens, a-t-il relevé. Il site en exemple les assurés de la Caisse de prévoyance des employés, qui n’ont été que 20 % a utiliser des « bons » de dépistage pour certaines maladies, alors qu’il leur permettait de réaliser l’examen gratuitement.

La dernière enquête nationale sur la santé et la morbidité réalisée en Malaisie montre que les connaissances en matière de santé chez les adultes ne représentent que 6,6 % de l’ensemble des informations existantes sur le sujet.

Le Dr Mustapha a pourtant chercher, dans le cadre de ses fonctions, à élargir les connaissances en santé, non seulement sur le plan de la sensibilisation mais aussi sur la manière dont elles sont comprises et appliquées. « Vous pouvez être éduqué, vous pouvez avoir un bon travail mais cela ne se traduit pas nécessairement par une forte littératie en matière de santé », a-t-il déclaré.

Informer ne suffit pas

Le responsable a cependant mis en garde, remettant en cause l’idée commune selon laquelle la prise de conscience et la connaissance des problèmes de santé conduiront au changement. « Si c’était le le cas, aucun médecin ne fumerait et tous les médecins exerceraient 150 minutes d’activité physique par semaine et mangeraient cinq portions de légumes », a-t-il ajouté.

Des solutions de santé numériques comme « catalyseur de changement »

« Les solutions de santé numériques peuvent être un catalyseur de changement de comportement », a-t-il expliqué.

Le ministère de la Santé collabore à ce sujet avec le secteur privé pour fournir des applications qui encouragent les comportements sains.

Naluri, une application mobile pour encourager les comportements sains

Il cherche notamment à développer Naluri, une application basée sur l’intelligence artificielle qui fonctionne comme un coach visant à encourager des habitudes saines. L’application exploite l’analyse des big data pour répondre aux spécificités de langue, de culture et de mode de vie de chque utilisateur, et pour permettre l’accès à des coachs professionnels qualifiés, a expliqué le Dr Feisul Mustapha.

BookDoc Activ, une application pour inciter à marcher

BookDoc Activ est une autre application de ce type. Elle délivre des récompenses par niveau pour atteindre un nombre de pas quotidien moyen spécifique chaque mois.

Le ministère collabore avec les développeurs de l’apparail pour étendre sa fonctionnalité et créer des interactions plus globales et dynamiques.

Des chercheurs américains de l’école de médecine Mount Sinaï (New York) ont enquêté sur le potentiel des miroirs intelligents dans le domaine de la santé. Les prototypes de miroirs équipés de capteurs 3D, de microphones, de caméras, et connectés à un ordinateur avec un logiciel reposant sur l’intelligence artificielle peuvent enregistrer des données physiologiques, réaliser des diagnostics et délivrer des conseils en conséquence, ont-ils remarqué.

Les auteurs de cette étude*, publiée le 8 novembre 2018 dans Nature’s Digital Medicine, estiment que ces équipements commenceront par être utilisés dans un univers médical avant d’être intégrés dans la vie quotidienne.

Des miroirs 2.0 dotés d’intelligence artificielle

Utilisés surtout dans les industries automobile, textile ou pour sécuriser une maison, les miroirs intelligents commencent à se développer dans le domaine de la santé.

Concrètement, un vulgaire miroir peut devenir « intelligent » en plaçant une feuille de verre semi-transparente sur un écran numérique et en connectant ce matériel à un ordinateur avec des données entrantes et une caméra. L’écran peut afficher des informations en temps réel sur les conditions météorologiques ou de trafic, des alertes par e-mail et des calendriers, ainsi que des données collectées via des dispositifs portables.

Le Smart Mirror 2.0 intègre quant à lui des capteurs multimodaux (plusieurs caméras, détection de mouvement, lasers, microphones, haut-parleurs), ainsi que des logiciels basés sur l’intelligence artificielle (AI) et sera donc capable de suivre l’activité, de surveiller l’état de santé et les mouvements de l’utilisateur, puis d’associer des informations contextuelles, telles que la météo, le calendrier et la localisation, avec des biomarqueurs numériques de santé.

Ces outils s’inscrivent dans la droite ligne de la médecine personnalisée.

Des chercheurs américains de l’école de médecine Mount Sinaï de New York ont essayé de construire un miroir intelligent à partir d’un écran LCD recouvert d’un verre semi-transparent. Leur prototype intégrait différentes fonctionnalités : les prévisions météorologiques, les données environnementales, la reconnaissance des visages, la localisation, la détection de l’humeur et l’estimation de la fréquence respiratoire.

Premier constat : ces services standards ne sont pas encore totalement au point et nécessitent donc des recherches. Cependant, « nous avons la confirmation qu’il est possible de créer une architecture pour les miroirs intelligents pouvant être ajustée par un utilisateur en fonction de ses besoins », ont indiqué les chercheurs.

Des prototypes capables de détecter le rythme cardiaque

D’ailleurs, plusieurs prototypes existent déjà, tels que le Wize Mirror, équipé notamment de capteurs 3D et de caméras multi-spectrales, qui est capable de détecter la pâleur du visage, la graisse de ses tissus ou encore les expressions faciales et qui pourrait en déduire des informations sur le poids, la consommation de tabac, le stress ou encore le rythme cardiaque.

Même si les premières expérimentations sont encourageantes, le développement du produit n’en est qu’au stade du prototype. Les chercheurs se sont interrogés pour savoir quand les miroirs intelligents rentreront dans la pratique. Ils font le pari que les progrès en matière d’intelligence artificielle vont booster ces dispositifs.

Ils estiment qu’ils devraient commencer à changer la donne dans 4 domaines : l’ophtalmologie, la dermatologie, l’anthropométrie et le mouvement fonctionnel.

Des miroirs intelligents pourraient décrypter les postures corporelles et poser des diagnostics orthopédiques.

 » Nous pensons que cinq applications médicales en bénéficieront le plus : la surveillance passive, la surveillance dynamique, la détection numérique de biomarqueurs, la télémédecine et la condition physique, indiquent les auteurs de cette étude. Toutes les données peuvent être collectées silencieusement sans aucune interaction gênante et fournies aux utilisateurs (ou partagées avec les médecins) uniquement sur demande (ou en présence d’anomalies) et éventuellement sous forme de résumés ou de tendances. Cela aide à minimiser le risque que les individus soient inondés avec trop d’informations à traiter et qu’ils puissent décider d’éliminer certains des signaux. »

Se regarder pour percevoir les 1ers signes cliniques

Les auteurs de ce travail considèrent que des caméras intégrées dans le miroir de la salle de bains ou ailleurs dans la maison pourraient aider à prédire de manière plus passive les problèmes de santé avant qu’ils ne se manifestent cliniquement. Les miroirs intelligents pourraient aussi faire leur entrée dans les gymnases et aider les personnes à élaborer des programmes personnalisés d’entrainement physique.

Un besoin d’encadrement éthique

Cependant, un tel développement nécessite encore des progrès technologiques pour que les miroirs enregistrent des données fiables.

Par ailleurs, les données prouvant que ces données servent la médecine préventive manquent encore.

Enfin, des questions éthiques se posent, et notamment concernant la confidentialité des données. « L’utilisation de caméras et de microphones pour collecter des données ainsi que le transfert de ces données vers des systèmes de stockage sur le cloud doivent être réglementés par des protocoles stricts qui font actuellement défaut », notent les chercheurs.

En outre, certaines personnes pourraient ne pas vouloir tout savoir sur leur état de santé mais seulement souhaiter être informées sur certains aspects. « Des règles strictes sur l’étendue de la surveillance passive peuvent être nécessaires », préviennent les auteurs ce travail paru dans Digital Medicine le 8 novembre 2018.

En conclusion, ils estiment que les miroirs intelligents pourraient devenir de vrais outils sanitaires, en étant utilisés en premier lieu en clinique puis intégrés ensuite un environnement domestique, comme cela a été le cas pour les glucomètres et les tensiomètres.

La société Docadom a remporté le start-up challenge « IA, blockchain, machine learning : les pépites de la data en santé », organisé le 14 novembre 2018 lors de la Health Data Week, une initiative de  Care Insight.

Plus de 25 start-ups ont concouru à cette édition. Les 6 finalistes sont :

• Arterys : plateforme d’analyse d’imagerie basée sur le cloud ;
• AZmed : algorithme qui détecte et localise les fractures (radiographies ostéo-articulaires) ;
• BioSerenity : un système EEG mobile ;
• CareServant : portail patient centralisé ;
• Digikare : solution logicielle pour la chirurgie orthopédique ;
• Docadom : plateforme pour faire venir le médecin chez le patient.

Présentation des finalistes

Composition du comité d’experts :

• Carlos JAIME (Intersystems, Medicen) ;
• Philippe GESNOUIN (Inria) ;
• Dominique MERCIER (Extens).