Votre copie ira au cabinet du médecin pour vous

Ce n’est pas la science-fiction, c’est ce que les groupes d’experts de plusieurs pays travaillent, y compris l’Espagne, de sorte que demain est cette copie, basée sur des jumeaux numériques, qui va à la place au bureau du médecin. Les jumeaux numériques Ce sont des répliques virtuelles d’un objet, d’un système ou même d’un organe humain qui permet de simuler leur comportement dans différentes situations sans expérimenter la version réelle. Cette technologie, motivée par l’intelligence artificielle (IA) et l’analyse des données, transforme plusieurs secteurs, de l’ingénierie à la médecine.

Pour mieux le comprendre, il suffit d’imaginer l’industrie aéronautique. Avant d’essayer un nouveau moteur dans un vrai plan, les ingénieurs créent un jumeau numérique pour analyser comment il réagira à différentes conditions de température, de pression ou d’usure. Ce Évitez les risques, réduit les coûts et vous permet d’optimiser la conception sans avoir besoin de tests physiques. Un cas similaire se produit dans les villes, où certains ont développé des répliques numériques de leur infrastructure pour anticiper l’impact des nouvelles constructions ou améliorer la gestion du trafic avant d’appliquer des changements dans la vie réelle.

Les jumeaux numériques ne sont pas une nouveauté, nous travaillons avec eux depuis plus de 20 ans. Après ce terme Michael Grieves a inventé ce terme en 2002, la NASA a été l’une des premières institutions à appliquer ce concept dans l’exploration spatiale, en utilisant des modèles numériques pour prédire les échecs dans les navires et les satellites sans avoir besoin d’intervenir physiquement. Mais l’IA a permis à ses recherches de biomédecine de s’accélérer vertigineusement.

Nous les avons vus dans les films (Tony Stark les utilise pour recréer son corps et faire son célèbre armure dans «Iron Man»; dans «Prometheus», le protagoniste utilise une machine chirurgicale avancée qui scanne son corps pour faire un jumeau numérique et ensuite effectuer une chirurgie autonome; et dans “ Avatar », nous voyons maintenant son usage pour passer la conscience d’un humain à l’organisme d’un étranger) et maintenant ils sont maintenant une réalité dans le domaine de la santé.

À l’heure actuelle, les hôpitaux, les centres de recherche et les entreprises technologiques travaillent sur le développement de modèles numériques d’organes, de tissus et de systèmes biologiques, dans le but d’améliorer les diagnostics, de planifier les chirurgies et de personnaliser des traitements médicaux.

Une réplique “exacte”

La principale différence entre les jumeaux numériques et la simulation est que ce dernier Il n’est pas en mesure de refléter la réaction d’un organisme à différentes interactionsS, tout comme l’administration d’un médicament, afin qu’il y ait toujours une différence entre simulé et réalité. Le jumeau numérique est une réplique exacte de cette réalité. «Nous utilisons des images de CT, de résonance, d’analyse, de biomarqueurs, de génétique … nous faisons une réplique de l’individu qui est lui-même mais au niveau numérique. C’est comme son corps fonctionne, ainsi que ses informations génétiques et moléculaires », explique Francisco Herrera, professeur de sciences informatiques et d’intelligence artificielle à l’Université de Grenade.

“L’IA et l’Internet des objets lui ont permis de commencer à entretenir et à saisir en réalité ce que la science-fiction a promis”, explique Erika Pastrana, directrice neuroscientifique et éditoriale du magazine «Nature». “Maintenant, nous pouvons étudier et interagir avec votre cœur ou le mien et non un modèle générique de l’organe, car l’IA facilite l’analyse des données de manière beaucoup plus efficace, en travaillant avec plus d’informations”, souligne-t-il.

Les avancées ont permis à des jumeaux numériques d’être utilisés dans des essais cliniques d’organes tels que Le cœur, les poumons, le foie ou même le cerveau. Simuler la circulation sanguine, estimer les maladies cardiaques et prendre de l’avance sur les arythmies; modèle de flux d’air et de diffusion d’oxygène dans le système respiratoire; Évaluer le métabolisme et améliorer le diagnostic des maladies hépatiques; Simuler les transplantations ou même prédire l’évolution de maladies telles que le cancer, la maladie d’Alzheimer ou la Parkinson et personnaliser le traitement pour arrêter leurs effets, ne sont que quelques possibilités.

«Nous parlons plus que jamais d’affiner médecine de précisionpour offrir aux patients un traitement personnalisé comme celui qu’ils n’ont jamais eu, le tout selon les particularités de chacun », explique Pastrana.

Espagne, à la tête

En Espagne, plusieurs entreprises, institutions et groupes de recherche hospitaliers ont progressé vers le développement d’autres pays dans ce domaine. C’est le cas du National Oncological Research Center (CNIO), de l’hôpital Vall D’Hebron ou de la Siemens Healthineers Company.

De Siemens Healthineers, ils conduisent l’utilisation de jumeaux numériques dans différents domaines, y compris la salle d’opération, pour optimiser le travail des professionnels. “Les chirurgiens peuvent planifier des interventions complexes avec une plus grande précision, réduisant les risques et améliorant la récupération des patients”, explique Teresa Arias, responsable de la recherche scientifique chez Siemens Healthineers. «Par exemple, si un patient a besoin d’une chirurgie cardiaque complexe, les médecins peuvent créer un jumeau numérique de son cœur pour simuler l’opération et anticiper toute complication avant d’intervenir physiquement».

Pour sa part, le CNIO mène le projet «Digital Twin», qui développe des modèles virtuels de patients avec cancer avancé du sein, pulmonaire et colorectalpour améliorer votre compréhension et votre traitement. Jusqu’en octobre 2024, des essais cliniques ont déjà été effectués chez plus de 100 femmes. Les sources CNIO détaillent ABC que la caractéristique innovante est la surveillance à distance des patients, ce qui permet de “capturer des données réelles sur plusieurs facteurs qui pourraient influencer le développement et la progression du cancer”. Pour ce faire, ils intègrent des données au-delà des informations cliniques traditionnelles, telles que le stress, l’état émotionnel, la qualité du sommeil ou l’activité physique.

Dans l’Institut de recherche de l’hôpital Vall D´hebron (VHIR), le groupe dirigé par le Dr Raúl Herance coordonne le projet européen “ Artemis ”, pour étudier la maladie du foie gras, ses effets sur la santé cardiovasculaire et améliorer la prise de décision clinique. «Le projet est divisé en quatre essais cliniques avec Différents jumeaux de cœur et de foieoù nous partons à partir d’une base de données de 9 000 patients », explique Hereance, qui ajoute que la« réalisation »d’avoir tant d’informations est dans le travail collaboratif de 21 partenaires de 9 pays, comme le Royaume-Uni, l’Italie ou la France.

Limitations et problèmes éthiques

Cependant, tout ce qui brille n’est pas de l’or, et les experts conviennent que, malgré les progrès, la mise en œuvre de jumeaux numériques en Espagne présente des «limitations». «La technologie progresse plus rapidement que le système de santé ne peut supposeret ce n’est pas mal parce qu’il permet des solutions plus solides, mais retarde son adoption », explique Herance, qui indique également que les autorités sanitaires joueront un rôle clé dans la validation et la réglementation de ces systèmes. Mais il y a aussi des problèmes de développement, et selon Arias, “les hôpitaux ont une réticence à partager les informations de leurs patients pour des raisons éthiques”, ce qui ralentit de nombreux essais cliniques. Le potentiel de cette technologie pour le crime est alarmant: les données biométriques ou qu’un pirate «kidnappant votre jumeau numérique et votre identité pourrait être commercialisé.

De plus, une autre pierre sur la route est la formation des professionnels, qui devra apprendre de zéro ce que pour eux ont été des années d’expérience et de pratique. «Tout doit commencer dans les universitésintroduisez des jumeaux numériques dans les salles de classe afin que les futurs médecins connaissent leur manipulation depuis avant de traverser l’entrée de l’hôpital », explique Herrera.

Le «patient numérique»

Il reste à voir alors à quel point nous sommes proches que l’idée du «patient numérique» se réalise, ce que les experts conviennent que «ce n’est pas aussi distant qu’il y paraît». «Nous avons un travail à l’avance, mais nous sommes sûrs que sa mise en œuvre dans tous les hôpitaux Ce sera une réalité dans 5 ou 10 ans», Exprime-t-il avec espoir.