Une interface nerfs-machine simule une sensation de mouvement chez des patients porteurs d’une prothèse de bras

WASHINGTON (TICpharma) – Des patients amputés du bras ont pu contrôler les mouvements de leur prothèse de main sans devoir la regarder, grâce à une interface nerfs-machine faisant vibrer les muscles utilisés pour le contrôle de la prothèse, selon une étude publiée dans Science Translational Medicine.

Pour accomplir un mouvement volontaire sans effort, le cerveau nécessite un rétrocontrôle provenant du corps concernant l’état d’avancement de ce mouvement, rappellent Paul Marasco du Lerner Research Institute à Cleveland et ses collègues.

Jusqu’à présent, la plupart des systèmes de prothèse développés en vue de restaurer une fonctionnalité des membres étaient centrés sur le contrôle du mouvement motorisé des articulations, ajoutent les auteurs. Ils soulignent que sans proprioception, c’est-à-dire sans perception consciente de la position du corps et de ses différentes parties, ces outils ne sont pas contrôlables de façon intuitive.

Dans cette étude, ils se sont attachés à développer une méthode permettant de doter des patients amputés d’une perception proprioceptive de leur main robotisée. Pour cela, ils ont utilisé un système d’interface nerfs-machine qui induit la vibration des muscles servant au contrôle de la prothèse, le but étant de permettre le ressenti d’une « perception illusoire » d’un mouvement complexe de préhension.

Science Translational Medicine

 

Les chercheurs ont testé ce système de vibrations chez trois patients amputés du bras ayant bénéficié au préalable d’une « réinnervation ciblée », une procédure qui établit une interface nerfs-machine en redirigeant les nerfs amputés vers les muscles restants.

Après quelques minutes d’utilisation, le dispositif a permis d’améliorer le rétrocontrôle proprioceptif des patients et le contrôle du mouvement de leur prothèse de main. Ces derniers ont pu percevoir le mouvement de leurs doigts et de leur main, tout en ayant l’impression que ces derniers « appartenaient » à leur propre corps. Les patients ont alors pu réaliser des mouvements complexes de préhension afin d’effectuer des actions spécifiques.

Les auteurs concluent que cette approche pourrait constituer une stratégie efficace pour améliorer la performance motrice et la qualité de vie des personnes amputées.

« En restaurant une sensation intuitive de mouvement du membre -la sensation d’ouvrir et de fermer la main-, nous sommes capables de flouter les frontières entre ce que le cerveau du patient perçoit comme étant du ‘soi’ et ce qui est perçu comme provenant de la ‘machine' », a commenté Paul Marasco dans un communiqué du Lerner Research Institute.

« Ces résultats sont importants pour l’amélioration de l’interaction entre l’homme et la machine et nous rapprochent plus que jamais de la perspective de pouvoir proposer aux personnes amputées une restauration complète de la fonction naturelle du bras », a-t-il ajouté.

(L’étude de Science Translational Medicine)

Sylvie Burnouf.
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Google dope les microscopes à la réalité augmentée pour mieux détecter les cancers

Google veut créer des microscopes 4.0 pour aider les professionnels de santé à mieux identifier des pathologies comme les cancers. Des chercheurs travaillant pour le géant technologique ont modifié un simple microscope optique pour lui permettre de reconnaître automatiquement certains tissus cancéreux et de les indiquer visuellement au pathologiste, le tout en temps réel.

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Google dope les microscopes à la réalité augmentée pour mieux détecter les cancers© Google

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Google veut moderniser les microscopes optiques pour aider les médecins à mieux détecter les cancers. Des chercheurs du géant technologique sont intervenus le 16 avril lors du congrès annuel de l’association américaine pour la recherche contre le cancer (AACR) pour y présenter un prototype de microscope à réalité augmentée(Augmented Reality Microscope). Il est relié à un système informatique capable d’identifier des cellules cancéreuses grâce à des techniques d’intelligence artificielle, puis de les faire apparaître en surbrillance dans le microscope pour s’assurer que le pathologiste les repère.

DÉMOCRATISER LE DEEP LEARNING EN L’INTÉGRANT À L’OUTIL DE RÉFÉRENCE

Le constat de départ qui a mené à ce développement est le fait que les laboratoires et autres centres de santé se reposent principalement sur la visualisation directe des tissus pour identifier les pathologies. Or, si Google aimerait idéalement automatiser au maximum la détection à l’aide de techniques de deep learning, cela nécessite des capacités de numérisation des tissus qui restent encore très peu répandues. Ce microscope est donc un compromis : un outil standard dont disposent même les plus petits laboratoires et dont l’utilisation reste simple, mais qui permet de travailler mieux et plus vite.

ON EN RESTE AU STADE DE LA PREUVE DE CONCEPT

Evidemment, il ne s’agit pour le moment que d’un prototype, et on est donc loin d’un hypothétique déploiement à grande échelle. Une première étude est en cours de relecture par un comité d’experts, mais les chercheurs indiquent qu’une étude de plus grande ampleur sera nécessaire pour bien évaluer les performances et les faiblesses du système. Le microscope a été testé sur deux types de cancers pour le moment (un cancer du sein et un cancer de la prostate), avec des résultats jugés satisfaisants. Ses concepteurs se déclarent confiants qu’il pourra être utilisé pour détecter d’autres types de cancers ou de maladies infectieuses comme la tuberculose ou le paludisme. Il pourrait par ailleurs servir dans des domaines autres que le médical, comme par exemple la science des matériaux.

 

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3D Printer Buyers Guide – 3D Systems

Aether, the biotechnology company behind the multi-tool Aether 1 3D bioprinter, is developing an artificially intelligent (AI) program for 3D printing organ models.

Described as the “missing piece” in the wider, 3D bioprinting puzzle, Aether’s Automatic Segmentation and Reconstruction (ASAR) process will be capable of identifying different tissues in CT Scan data and converting the results into a mutlimaterial, 3D printable file.

3D organs at the “click of a button”

According to Aether CEO Ryan Franks, “AI is the only way bioprinting can reach its full potential.” With AI, the file preparation process is automated, bringing 3D printing closer to the “click of a button” usability which is essential to the technology’s growth.

The ASAR process will require no editing tools, calibration or human intervention to complete a file, and should reduce the process to minutes rather than hours.

Upon launch, ASAR technology will only be compatible with CT scan data, but Aether hopes to extend the technology’s capabilities across “all major modalities, such as MRI, X-ray, and angiogram.”

As materials and hardware develop too, it is hoped that this platform will be transferable for 3D bioprinting functional organs.

Image to Print

Aether is working with the Jang Laboratory at Harvard Medical School’s Brigham and Women’s Hospital on the development of its new “Image to Print” medical imaging platform. One of the Jang Lab’s current pursuits is to replicate the musculoskeletal system using 3D printing, and cell-cultures to make the models functional.

Simulation of an AI generated lung model, from CT scan to 3D printable model. Clip via Aether 3D Bioprinter on YouTube
Simulation of an AI generated lung model, from CT scan to 3D printable model. Clip via Aether 3D Bioprinter on YouTube

Lab lead Dr. Hae Lin Jang, who has also joined Aether’s forthcoming Scientific Advisory Board, says, “I am excited to participate in the development of an integrated organ printing system, and am looking forward to seeing how a multi-tool bioprinter with AI can enhance our research,”

“I BELIEVE THIS IS A REVOLUTIONARY PLATFORM, AND HOPE MY ADVISORY ROLE WILL HELP AETHER EMPOWER THE WORLDWIDE RESEARCH COMMUNITY.”

Medical data translation

Translation of information between traditional medical imaging techniques and digital modeling is one of the chief preoccupations of software developers in the 3D field.

The Materialise Mimics Innovation Suite has also become the first software to receive FDA clearance for intended use in 3D printing anatomical models for diagnosis and, in partnership with Materialise, Siemens Healthineers is seeking to bring 3D printing capabilities to more radiology departments around the world.

For more Aether Insights, check out the Future of 3D Printing guest articles from Founder and CEO Ryan Franks and Aether Science Director Karen Dubbin.

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Featured image shows automatic generation of a mutlimaterial lung model using Aether Automatic Segmentation and Reconstruction. Clip via Aether 3D Bioprinter on YouTube

Source : 3D Printer Buyers Guide – 3D Systems

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Recherche : nouvelle reconnaissance pour la belle dynamique du CHU Dijon Bourgogne

Fin février, le projet « Initiatives Science, Innovation, Territoires, Economie » porté par la communauté d’universités et d’établissements de Bourgogne Franche-Comté annonçait les lauréats de son second appel à projets. Parmi les 88 projets soumis, le Comité de Pilotage en a retenu 34. Plusieurs recherches portées par le CHU Dijon Bourgogne ou associant ses équipes figurent au titre de cette short-list. Au cours des dernières années, les équipes du CHU se sont fortement investies dans la recherche. Leur engagement a été reconnu avec l’évaluation positive du Haut Conseil de l’Evaluation de la Recherche et de l’Enseignement Supérieur (HCERES) et la certification de la Délégation à la Recherche Clinique et à l’innovation (DRCI).

La sélection régionale vient confirmer les excellents résultats du CHU pour l’année 2017, avec 7 projets médicaux retenus dans le cadre des appels à projets nationaux et, pour la première fois, un projet paramédical soutenu au niveau national.

Ces succès témoignent de la forte mobilisation et de l’investissement de toute la communauté hospitalière, tant pour la qualité des projets portés que pour la recherche de financements.

Parmi les projets développés par les équipes du CHU Dijon Bourgogne et retenus dans le cadre de l’appel à projets I-SITE BFC (Initiatives Science, Innovation, Territoires, Economie – Bourgogne Franche-Comté), on citera :

• ADVANCES (Automatic detection of viable myocardiac segments considering deep networks / Détection automatique des segments myocardiques viables par des méthodes d’apprentissage profond) porté par le Docteur Alain Lalande, MCU-PH en Biophysique, en partenariat avec CASIS (CArdiac Simulation & Imaging Software – Logiciels d’analyse d’images médicales) et le laboratoire « Electronique, Informatique et Image » de l’université de Bourgogne et soutenu à hauteur de 309 000 €

• LIPOMAC (LXR-mediated phospholipid remodeling and macrophage functions relevance in the context of cardio-metabolic and autoimmune diseases / Pertinence dans le contexte des maladies cardio-métaboliques et auto-immunes de l’étude du remodelage des phospholipides par le récepteur LXR au niveau des fonctions macrophagiques) porté par le Professeur David Masson, PU-PH en Biochimie en collaboration avec le laboratoire « Lipides-Nutrition-Cancer » de l’université de Bourgogne, et soutenu à hauteur de 150 000 €

• INGUSP (Identification of New Genes in Unresolved Syndromic Phenotypes with developmental anomalies combining whole genome sequencing and rna sequencing / Identification de nouveaux gènes dans les phénotypes syndromiques non résolus avec anomalies du développement combinant le séquençage du génome entier et le séquençage de l’ARN) porté par le Professeur Christel Thauvin, PU-PH en Génétique, et soutenu à hauteur de 150 000 €.

Le CHU Dijon Bourgogne collabore par ailleurs à trois projets retenus par le Comité de Pilotage d’I-SITE BFC :

• HoST-110 (Deciphering HSP110 as a target in colorectal cancer : from structure to drug design / HosT-110 portant sur la pertinence de HSP110 comme cible thérapeutique dans le cancer colorectoral) porté par Carmen Garrido, Directrice de recherche à l’INSERM

• ENGAGE (Elderly people living in instituion in eating situations), projet interdisciplinaire alimentation-santé piloté par Claire Sulmont-Rossé, chercheuse à l’INRA, qui développera des « stratégies engageantes » par le biais d’interventions permettant aux personnes âgées institutionnalisées de rester impliquées dans l’acte alimentaire

• EATERS (Brain mechanims of odor-induced taste enhancement in normal weight and obese populations), projet porté Charlotte Sinding, chercheuse à l’INRA, en lien avec les mécanismes cérébraux de l’amélioration du goût induit par les odeurs chez des populations de poids normal et obèses

L’ensemble des projets a été étudié puis sélectionné par un comité d’experts internationaux au regard des 3 axes d’I-SITE BFC :

• Axe 1 : Matériaux avancés, ondes et systèmes intelligents

• Axe 2 : Territoires, Environnement, Aliments

• Axe 3 : Soins globaux individualisés.

Catégorie : CHU Dijon Bourgogne, Recherche -Etude

 

Pour plus d’information : CHU Dijon Bourgogne

Céline Cornillat, Directrice Communication et Affaires culturelles.
1 Boulevard Jeanne d’Arc BP77908 21079 Dijon cedex
Tel : 03 80 29 36 28
Standard : 03 80 29 30 31

Source : Recherche : nouvelle reconnaissance pour la belle dynamique du CHU Dijon Bourgogne

Verso suit les projets développés par les équipes du CHU Dijon Bourgogne.

La FDA autorise le premier dispositif médical utilisant l’IA pour dépister la rétinopathie diabétique

PARIS (TICpharma) – La Food and Drug Administration (FDA) américaine a donné son feu vert, le 11 avril, à la mise sur le marché d’un premier dispositif médical utilisant l’intelligence artificielle (IA), en l’occurrence pour dépister, à partir d’une photo, une déficience visuelle causée par le diabète: la rétinopathie diabétique.

Cette pathologie, qui touche 50% des patients diabétiques de type 2, est provoquée par des taux de glycémie élevés qui endommagent les vaisseaux sanguins de la rétine. En France, elle est la première cause de cécité avant 65 ans, selon la Fédération française des diabétiques (FFD).

Outre-Atlantique, plus de 30 millions d’Américains vivent avec le diabète et « la détection précoce de la rétinopathie est un élément important de la prise en charge de ces millions de personnes qui ne font pas encore l’objet d’un dépistage adéquat », déclare Malvina Eydelman, directrice de la division « appareils ophtalmiques » de la FDA, citée dans un communiqué de l’agence américaine.

La FDA, qui souhaite permettre un accès aux soins oculaires au plus grand nombre, précise qu’elle « continuera à faciliter la disponibilité de dispositifs de santé numériques sûrs et efficaces qui pourraient améliorer l’accès des patients aux soins de santé nécessaires ».

Le dipositif validé par l’agence, baptisé IDx-DR, permet la détection de la rétinopathie diabétique (stade supérieur à léger) grâce à un algorithme capable de dépister la pathologie ophtalmique en analysant des photos. Il est uniquement autorisé chez l’adulte à partir de 22 ans.

« Ce programme permet la commercialisation d’un dispositif d’IA qui le rend utilisable par des professionnels de santé qui ne sont normalement pas habilités à dispenser des soins oculaires », explique la FDA.

Le professionnel de santé consulté (médecin généraliste, infirmier d’un centre de soin ou ophtalmologue) télécharge les photos des rétines du patient sur un serveur cloud sur lequel le logiciel IDx-DR est installé.

Si les images sont de qualité suffisante, le logiciel les compare aux milliers d’autres qu’il contient et fournit au médecin l’un des deux résultats suivants: « rétinopathie diabétique détectée: se référer à un professionnel de la vue » ou « rétinopathie diabétique négative: revoir un professionnel dans 12 mois ».

Pas pour tous les patients

Avant d’autoriser cette nouvelle technologie, la FDA a évalué les résultats d’une étude clinique d’images rétiniennes obtenues auprès de 900 patients diabétiques dans 10 centres de soins différents: dans 9 cas sur 10, le dispositif de dépistage s’est révélé efficace.

L’agence a néanmoins édicté une liste de restrictions. Ainsi, les patients qui ont subi un traitement des yeux au laser, les patients atteints de dégénérescence oculaire ou encore les femmes enceintes ne doivent pas recourir à IDx-DR, qui serait alors moins fiable.

Cette technologie a été mise au point par la société américaine non cotée IDx, fondée en 2010 par le Dr Michael Abramoff, ophtalmologiste.

« L’autorisation de la FDA […] est un moment historique qui a le potentiel d’initier une transformation de la façon dont les soins sont délivrés », commente Michael Abramov dans un communiqué.

« Les systèmes autonomes utilisant l’IA ont un potentiel énorme pour améliorer la productivité des soins, faire baisser les coûts et améliorer l’accessibilité et la qualité. En tant que premier dispositif du genre autorisé à être commercialiser, IDx-DR fournit une feuille de route pour une utilisation sécurisée et responsable de l’IA en médecine », ajoute-t-il.

Wassinia Zirar.
Verso Healthcare suit le premier dispositif médical utilisant l’intelligence artificielle pour détecter une déficience visuelle causée par le diabète.

Innovation en santé : un think tank propose des pistes pour réduire les inégalités

Mobiliser l’ensemble des acteurs de santé porteurs d’innovations au service de la réduction des inégalités – économiques, géographiques mais aussi face à l’information en santé. Tel est l’objectif du groupe de réflexion « Économie santé » qui vient de présenter sa recommandation 2018 en ce sens.

Le think tank, qui réunit une cinquantaine d’acteurs* du secteur (médecins, fédérations hospitalières, laboratoires, usagers, start-up, etc.), souhaite inscrire de manière explicite la lutte contre les inégalités de santé dans toutes les politiques publiques d’innovation en santé.

Cela suppose d’abord un meilleur accompagnement des porteurs de projet pour repérer les innovations, un accès facilité au marché, une simplification du financement, de l’expérimentation et de l’évaluation. Parce que les innovateurs sont souvent perdus dans le maquis des instances et institutions qui peuvent les aider, « un guide pour mieux les orienter pourrait être mis en place prochainement », a affirmé Anne-Françoise Berthon, chargée de mission au sein de la délégation ministérielle à l’innovation en santé.

Autre préconisation : se servir davantage des données de santé et du big data pour recueillir des informations mesurables sur les inégalités de santé. « Les données de santé sont un élément majeur, nous savons les conserver, entre le SNIIRAM et l’Institut des données de santé mais il faudrait y avoir un meilleur accès », plaide le Dr Élisabeth Hubert, présidente de la Fédération nationale des établissements d’hospitalisation à domicile (FNEHAD).

Seuils d’activité

Le groupe fixe comme objectif la réduction des écarts de pratique et de prise en charge des patients, une inégalité majeure entre les « informés » et les « non informés ». Cela commande des informations « simples, claires et lisibles » sur les pathologies et les traitements (bénéfices/risques) et une transparence totale sur les données en particulier de morbidité et de mortalité. « Les autorisations dans certaines spécialités en cancérologie doivent revoir à la hausse les seuils d’activité et mieux cibler certaines pathologies rares nécessitant des centres de référence », lit-on dans la reco 2018.

« La réduction de ces différences de pratique demande aussi une évolution culturelle », souligne le Dr Michel Ballereau, délégué général de la Fédération de l’hospitalisation privée (FHP). Il propose de réfléchir à la rémunération de certaines pathologies – qui valorise trop la course à l’activité – pour faire baisser ces hétérogénéités de pratique.

Dispositifs innovants

Enfin le cercle « Économie santé » veut accompagner les personnes les plus éloignées de la prévention (tabac, alcool, sédentarité, alimentation) grâce aux nouvelles technologies (applications, objets connectés), ce qui implique de « réduire la fracture numérique ».

Plusieurs exemples sont cités dans les recos, comme l’appli MoovCare, qui permet de détecter les rechutes du cancer du poumon (33 000 décès par an). Toutes les semaines, le malade renseigne 11 symptômes compilés dans un logiciel. En fonction des réponses, le médecin est alerté par e-mail.

Le dispositif de télémédecine Capri, coordonné à l’Institut Gustave-Roussy par le Pr Étienne Minvielle, améliore le suivi à distance des patients traités par chimiothérapie orale. Le chatbot Memoquest (robot conversationnel) est utilisé pour un suivi automatisé des patients hospitalisés en ambulatoire avant et après leur séjour.

* Étaient présents lors de la présentation de la reco 2018 : Benoît Péricard (KPMG), Christian Anastasy (IGAS), le Dr Michel Ballereau (FHP), Sandrine Boucher (UNICANCER), Laurence Comte-Arassus (Medtronics), le Pr Étienne Minvielle (IGR), Anne-Françoise Berthon (ministère), le Dr Élisabeth Hubert (FNEHAD) et David Corcos (Philips France).

Source : Innovation en santé : un think tank propose des pistes pour réduire les inégalités

Verso Healthcare accompagne les professionnels de la santé dans le financement des équipements médicaux et l’optimisation de la gestion du plateau technique.