De l’industrie à la santé, les jumeaux numériques offrent de nombreuses perspectives

ARIAS magazine|03/12/2020

Reproduire en laboratoire les conditions du réel. C’est pour franchir cette limite expérimentale que les premiers jumeaux numériques ont été conçus afin de simuler des actions, constater des réactions, monitorer des résultats et évaluer des scenarii. Après l’industrie, les jumeaux numériques s’attaquent aux organes des différentes régions anatomiques du corps humain. 

En santé, les jumeaux numériques sont utilisés pour divers objectifs : prévoir l’apparition d’une future maladie, quantifier la gravité d’une pathologie, pronostiquer son évolution, planifier un traitement thérapeutique et prédire la réponse du patient. Les jumeaux numériques sont développés grâce à des algorithmes capables, à partir de données propres au patient, de reproduire précisément l’anatomie et la physiologie de l’organe étudié. Le développement des jumeaux numériques s’inscrit véritablement dans une dynamique « d’expansion de la médecine de précision, permettant de prendre la bonne décision, au bon moment, pour le bon patient » explique Dorin Comaniciu, Vice-président IA de Siemens Healthineers. 

<p>Dorin Comaniciu</p>
syngo Virutal Cockpit - Siemens Healthineers

Dans cet esprit, Siemens Healthineers a récemment développé un jumeau numérique du cœur en collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire de Bordeaux. En mettant au point des algorithmes complexes, Siemens Healthineers a pu simuler la réaction du cœur réel du patient à une procédure de resynchronisation cardiaque, sur le modèle numérique de ce même organe. Ce modèle a été conçu à partir des données morphologiques et fonctionnelles du patient issues de l’imagerie par résonance magnétique, l’échographie, l’électrocardiogramme et la biologie médicale.

En amont de l’opération, le médecin peut ainsi simuler virtuellement le traitement thérapeutique, afin de planifier la procédure avec une plus grande précision et choisir l’option la plus bénéfique pour le patient. Aujourd’hui, Siemens Healthineers envisage l’utilisation de jumeaux numériques pour d’autres applications médicales, notamment dans la prise en charge du cancer. Les équipes de R&D travaillent actuellement à la conception d’un jumeau numérique du foie, permettant de simuler les effets de certains traitements, dont la radiothérapie interne sélective ou encore l’ablation par radiofréquence de tumeurs hépatiques.

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Même si la finalité du jumeau numérique relève presque de la science-fiction, numériser le corps humain dans sa totalité est une ambition que nourrit Siemens Healthineers. Néanmoins, si l’aspiration est grande, il faut avancer petit à petit dans ce domaine, en commençant par des applications locales, organe par organe. En effet, « le risque est grand de se tromper et le chemin est encore long » estime Bernd Montag, CEO de Siemens Healthineers.

Si une des difficultés majeures réside dans la compréhension du fonctionnement du corps humain, la quantité de données nécessaires et la puissance de calcul indispensable à leur traitement sont également des obstacles considérables à la création d’un jumeau numérique du corps entier.

<p>Bernd Montag</p>

Néanmoins, il ne s’agit pas des pas des principaux freins au développement de cette technologie. Pour soutenir son évolution, il est nécessaire qu’industriels et professionnels de santé reconsidèrent leurs rôles et leur façon de collaborer. Ces derniers doivent « devenir des innovateurs de la santé. Les professionnels de santé en tant qu’experts en technologie médicale et les industriels en tant qu’experts en médecine » encourage Bernd Montag.