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La possibilité d’utiliser des humains virtuels pour diagnostiquer des troubles mentaux comme la dépression, c’est ce que rapportent les travaux de chercheurs bordelais rendus publics le 2 mars 2017.

Ce nouvel outil numérique prend la forme d’un agent conversationnel animé dont le développement a été basé sur des scenari médicaux mimant un entretien clinique avec des interactions empathiques.

Les résultats de l’étude menée par les chercheurs du laboratoire Sanpsy (Sommeil-Addiction-Neuropsychiatrie; unité CNRS & Université de Bordeaux) indiquent d’une part que la capacité diagnostique de cet outil augmente en fonction du niveau de sévérité des symptômes dépressifs, et d’autre part qu’il est bien accepté par les patients.

Selon les chercheurs, des études relatent des lacunes présentées par les agents conversationnels de type Siri face aux interrogations et attentes exprimées par des individus en souffrance psychique, notamment de par la faible capacité d’empathie d’agents vocaux dépourvus d’interactions physiques.

Pour y pallier, l’équipe de chercheurs bordelaise a élaboré un entretien entre un humain virtuel et un patient à partir d’un référentiel médical validé (DSM-5 pour Diagnostic And Statistical Manual of Mental Disorders qui correspond au manuel qui classifie l’ensemble des troubles psychiques répertoriés, utilisé par les psychiatres du monde entier pour orienter leur diagnostic) qu’ils ont enrichi à l’aide de tournures de phrases, d’interactions gestuelles et faciales afin de favoriser l’implication du patient dans l’échange.

Ils ont ensuite testé la performance de diagnostic pour le trouble dépressif caractérisé à travers une étude incluant 179 patients. Leur expérience était basée sur l’identification par « Julia » – l’agent conversationnel animé – de symptômes spécifiques chez des patients venus en consultation externe.

A terme, l’objectif est de pouvoir mettre en place des entretiens cliniques standardisés en soutien des consultations médicales, afin d’assister les praticiens dans l’optique d’un diagnostic plus rapide des patients non identifiés comme dépressifs. Par la suite, un suivi médical de qualité au domicile du patient pourrait être envisagé.

Les chercheurs précisent que leurs travaux s’inscrivent dans une idée d’hôpital numérique pour assurer un continuum de prise en charge des services hospitaliers jusqu’au domicile des patients afin d’augmenter l’autonomie de ces derniers.

Leur étude « Virtual human as a new diagnostic tool, a proof of concept study in the field of major depressive disorders » a été publiée dans le revue Nature le 16 février 2017 et est accessible via le lien ci-contre : Publication

La société Scopis a annoncé le 28 février 2017 avoir reçu l’autorisation de la FDA et de l’agence Santé du Canada pour la commercialisation de son système de navigation assistée en réalité augmentée pour les chirurgies ORL ciblées : les données d’imagerie du monde réel provenant de l’environnement chirurgical sont enrichies par l’intégration d’images générées par ordinateur, permettant au chirurgien d’optimiser son geste.

Le système développé par Scopis repose sur une plateforme de navigation hybride permettant de suivre l’extrémité de l’endoscope (tube optique muni d’un dispositif d’éclairage, destiné à être introduit dans une cavité du corps humain pour l’examiner) en temps réel en utilisant des techniques optiques et électromagnétiques, qui compilent automatiquement les images précédemment collectées avec les données en temps réel.

Ce système de chirurgie ciblée assistée (Target Guided Surgery) aiguille donc le chirurgien directement vers des cibles anatomiques précises.

Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego ont mis au point une méthode de bio-impression 3D de petits réseaux vasculaires pré-conçus se transformant en structures semblables à des vaisseaux élaborés à partir des mêmes cellules que les vaisseaux sanguins naturels.

En utilisant l’imagerie médicale, ils ont créé un modèle numérique de réseau vasculaire sanguin de l’organisme, puis imprimé avec leur propre technologie 3D une structure contenant des cellules endothéliales, cellules formant la paroi interne des vaisseaux sanguins. Cela constitue une avancée vers l’élaboration d’organes artificiels et les thérapies régénératives.

Les résultats des travaux de ces chercheurs ont été publiés dans la revue de l’université de Californie de San Diego en date du 2 mars 2017.

L’impression 3D d’un réseau fonctionnel de vaisseaux sanguins

Les chercheurs à l’origine de cette technique, spécialisés en « ingénierie tissulaire », sont parvenus à créer des réseaux vasculaires microscopiques dans l’optique de fabriquer des tissus vivants. Pour ce faire, en laboratoire, il est nécessaire d’en imiter étroitement la structure interne naturelle.

En effet, les réseaux capillaires, à travers la circulation sanguine, transportent l’oxygène et les nutriments essentiels à la survie des cellules dans leur environnement tissulaire.

La méthode de bio-impression 3D mise au point par les chercheurs, dénommée « bio-impression microscopique optique continue », consiste à incorporer un mélange de différents types de cellules vivantes dans un hydrogel puis de solidifier à l’aide de la lumière ultraviolette les modèles 3D établis. Les cellules vivantes, demeurant intactes à l’intérieur de cette nouvelle structure, se développent et permettent de « cultiver » de nouvelles cellules. Ces structures sont ensuite implantées dans l’organisme : le réseau vasculaire artificiel se lie à celui de l’organisme « récepteur », permettant la circulation sanguine.

Les chercheurs ont réussi cette expérience sur un modèle de souris à l’aide de leurs propres imprimantes 3D en créant des microstructures tridimensionnelles complexes imitant les designs sophistiqués et les fonctions des tissus biologiques. La structure mesure 4mm x 5 mm et présente une épaisseur de 600 µm.

L’implant vasculaire n’est pour le moment pas capable d’assurer d’autres fonctions comme le transport de nutriments, mais représente un progrès vers la régénération de tissu et sa réparation.

A l’avenir, les chercheurs de l’Université de Californie souhaitent fabriquer des tissus spécifiques d’un patient à partir de cellules souches pluripotentes (cellules pouvant se transformer en n’importe quel type cellulaire) dans l’objectif d’éviter le rejet de greffe (attaque du greffon par le système immunitaire de l’hôte). Par ailleurs, lors des greffes et des transplantations d’organes, ces derniers doivent être conservés vivants avant de pouvoir être implantés dans l’organisme, ce qui nécessite une congélation. La fabrication de réseaux vasculaires biocompatibles permettrait de les alimenter en sang, oxygène, nutriments etc. pour assurer leur bon fonctionnement.