Les univers virtuels au service du vivant

Médecine régénératrice et thérapie cellulaire, chirurgie prénatale in utero, pose d’implants et d’organes artificiels, optimisation de prothèses, équipements en capteurs et en appareils médicaux portables, collaboration des équipes médicales et organisation de réseaux de soins, toutes ces avancées définissent une façon nouvelle d’appréhender la maladie, le malade et la médecine en général, en traitant chaque patient de façon individualisée.

Cette médecine personnalisée et ces thérapies ciblées constituent une nouvelle approche s’appuyant sur la puissance des mondes virtuels.Rassemblées autour du jumeau numérique du patient, les équipes médicales collaborent, élaborent un plan chirurgical, testent de nouvelles thérapies. Elles disposent de nouveaux outils pour découvrir comme pour former, car la recherche et l’enseignement sont indissociables dans les disciplines les plus en pointe.

Ces plateformes collaboratives permettent également le dialogue entre les thérapeutes et les malades eux-mêmes, ouvrant de nouvelles perspectives à la relation patient-soignant. Elles favorisent ainsi une meilleure éducation du patient et une plus grande cohérence du système de soins. L’humain devient alors augmenté par la technologie, mais aussi par l’humain lui-même

Le meilleur traitement ne vaut rien s’il n’est pas accepté par le patient. Dans le domaine de l’orthopédie, la question centrale est de permettre aux personnes appareillées de mener une vie absolument normale en acceptant leur prothèse. C’est ce qu’explique Manuel Opitz, CEO de Mecuris, une entreprise munichoise spécialisée dans la conception de prothèses et d’orthèses sur mesure conçues autour d’une plateforme d’impression 3D.

C’est l’histoire d’Emma, une petite fille venue au monde sans pied gauche. Lorsqu’elle rencontre avec ses parents les équipes de Mecuris, elle explique qu’elle ne trouve pas de prothèse adaptée à sa taille. Mecuris décide alors d’utiliser son modèle de pied prothétique pour adultes, très facile à réduire puisqu’il est numérique, en tenant compte de certaines limitations telles que l’épaisseur minimale requise par les matériaux utilisés. La taille et l’adaptation de sa prothèse à ses besoins physiologiques sont nécessaires, mais l’essentiel consiste pour Emma à l’accepter.

Les équipes de Mecuris lui demandent alors sa couleur et son animal préférés. Emma, enchantée par son nouveau pied rose, décoré de chevaux, vit désormais comme une petite fille de son âge, va à la maternelle, court, danse et saute dans les flaques d’eau. Elle a beaucoup plus confiance en elle, et n’est désormais plus plainte mais complimentée pour son pied, certains de ses camarades de jeu réclamant à leurs parents “un-pied-rose-comme-Emma”.

Enfin et surtout, la prothèse peut grandir en même temps qu’Emma : à partir du modèle numérique, il suffit de la mesure d’une dimension, par exemple la longueur de son pied, pour adapter et imprimer très rapidement un modèle légèrement agrandi. Et comme les goûts d’Emma évoluent aussi, elle a demandé que la nouvelle version soit bleue.

La Fondation Dassault Systèmes a remporté le prix Corporate Social Responsibility décerné le 26 novembre 2018 par le Franco-British Business Awards. Il récompense le soutien apporté par La Fondation à un projet réunissant l’hôpital pédiatrique Great Ormond Street Hospital (GOSH), et University College of London (UCL).

3D CARE (3D CArdiovascular Research and Education) explore les possibilités offertes par la réalité virtuelle pour faire progresser la compréhension de la cardiomorphologie chez le fœtus et les nouveau-nés. Il vise notamment à créer les outils permettant de comprendre plus facilement la complexité propre à chaque patient.

Étudiants, équipes médicales et chirurgicales utilisent l’application développée dans le cadre du projet pour travailler sur des jumeaux virtuels de cœurs, qui mesurent dans la réalité entre 5 et 15 millimètres seulement. Le modèle numérique du cœur réel est également utilisé pour dialoguer avec les familles, car il facilite l’explication d’une réalité complexe et invisible. L’application contribue ainsi à réduire le stress des parents.

Plus que des robots, et plus que des humains : dans la science-fiction comme dans la réalité, les organismes cybernétiques réalisent la fusion harmonieuse de l’espèce humaine et de la machine. MELTIN MMI, qui développe ce type de technologies, prévoit à terme leur utilisation généralisée dans différents secteurs pour libérer l’humanité et créer un monde où n’importe qui pourra créer avec tout son potentiel : en commençant par un avatar robotisé modélisé avec SOLIDWORKS, dans les services à la personne, notamment pour les personnes dépendantes, dans les environnements critiques ou contraints, ainsi que dans l’industrie ; les opérateurs ainsi augmentés bénéficiant d’une protection accrue et d’une réduction des risques importante. Les mouvements extrêmement fins de leurs doigts, tout en conservant la force et la taille d’une main humaine, donnent aux avatars une réplique exacte de la préhension humaine.

Dans des pathologies chroniques, tout l’enjeu pour le patient est de vivre le mieux possible avec sa maladie. “C’est là que la puissance des univers virtuels, en plaçant le patient au centre du dispositif peut tout changer, explique Marc Frouin, COO de Bioserenity, ingénieur de formation, qui se définit lui-même comme un concepteur d’expériences. La technologie et la puissance de calcul sont importantes, mais l’essentiel est l’interaction entre le prestataire de soins, la famille et le patient, et le fait que ce dernier soit lui-même acteur de sa santé.” 

Selon les pathologies, l’heure de la journée, la période de l’année, le traitement médical et la qualité de son observance, les données relatives au patient sont modifiées en permanence. Pour recueillir l’ensemble de ces paramètres, Bioserenity intègre des capteurs dans des combinaisons ou des supports souples portés au plus près du corps. Son premier appareil, conçu pour suivre des patients atteints d’épilepsie, était composé d’un bonnet et de sous-vêtements. Le second, utilisé pour le diagnostic des pathologies cardiaques, intègre un petit ordinateur corporel flexible et plat, qui permet de remplacer des systèmes plus lourds avec des câbles branchés sur un système fixe tout en gardant un grand nombre de capteurs.

La prochaine étape, d’ici à 2022, consistera, en liaison avec des laboratoires pharmaceutiques, à développer des traitements dynamiques. Le suivi continu apportera aux médecins de nombreux éléments visuels et chiffrés leur permettant de mieux déterminer le type de traitement à prescrire, l’observance, le dosage et les effets secondaires.

Quel sera pour moi le délai d’action de cette molécule ? Quand atteindra-t-elle son efficacité maximale ? Puis-je diminuer mon dosage ? Quel est le niveau de produit actif présent actuellement dans mon sang ? La réponse d’ExactCure : créer un jumeau numérique du patient pour modéliser les effets et les interactions des médicaments dans le corps de chaque individu, et contribuer ainsi à une personnalisation plus grande de la médecine.

La solution repose sur une application mobile associée à des modèles d’intelligence artificielle brevetés. Le jumeau numérique a exactement les mêmes caractéristiques que le patient : poids, sexe, âge, traitement actuel... L’avatar avale les médicaments le premier. Sur l’écran du smartphone, une horloge indique quand le médicament fera effet et quand il ne sera plus actif. ExactCure, qui bénéficie du soutien du 3DEXPERIENCE Lab de Dassault Systèmes, permet notamment aux patients chroniques d’estimer la durée d’efficacité de leurs médicaments, une information essentielle pour vivre aussi normalement que possible lors de traitements au long cours.“Nous sommes passés d’un modèle axé sur les produits à un modèle axé sur les flux de travail et les processus."

Gyrolift est une start-up de mécatronique soutenue par le 3DEXPERIENCE Lab de Dassault Systèmes. Son produit éponyme, le Gyrolift, est un dispositif de locomotion innovant associant un gyropode et un système robotique d’assise modulable. Pour les personnes en fauteuil roulant, la fonction de verticalisation représente la possibilité de vivre une expérience renouvelée de la mobilité : Gyrolift permet de se déplacer aussi bien assis que debout avec une solution totalement sécurisée.

Mais au-delà des connotations de handicap et de dispositif médical, la vision et la solution de Gyrolift est inclusive : utilisable pour tout besoin de mobilité nécessitant une assistance et un confort inédit. Sa maniabilité permet à l’utilisateur d’avoir accès à des espaces réduits, et la technologie gyroscopique autorise une autonomie et un rayon d’action important.

En outre, le passage en position verticale ainsi que l’apparence innovante de l’appareil répondent au problème de stigmatisation parfois ressentie par l’utilisateur de fauteuil roulant. Il facilite une meilleure interaction sociale facilitant notamment le maintien ou la réinsertion dans l’emploi. Il est aussi particulièrement adapté pour tout travail répétitif et exigeant sans rien sacrifier à l’agilité et à l’adaptabilité de l’utilisateur.