Par Patrick McDonagh
En matière de soins de santé, l’information est vitale. Les données communiquées par les médecins et le personnel infirmier déterminent le diagnostic et le traitement du patient. Les chercheurs de McGill qui travaillent au Réseau de recherche stratégique ATIAS utilisent de nouvelles technologies pour accroître la rapidité, l’exactitude et l’efficience des services médicaux.
Les médecins de la Clinique du sein de l’Institut des cèdres, au Centre universitaire de santé McGill (CUSM), voulaient détecter les petites masses pouvant signaler un cancer du sein sans recourir aux mammographies, sources d’inconfort et de radiations. Une équipe dirigée par les professeurs Milica Popovich et Mark Coates, du Département de génie électrique et informatique de McGill, en collaboration avec Leslie Rusch, professeure à l’Université Laval, et des cliniciens du CUSM, a conçu le dispositif « Tomo-Bra », dont des volontaires sont en train de tester des prototypes. L’appareil, qui se porte comme un soutien-gorge, utilise un réseau d’antennes à hyperfréquences pour envoyer et recevoir des signaux de faible puissance qui produisent une image tomographique du tissu mammaire. Cette image permet aux cliniciens de repérer les changements dans la densité tissulaire qui pourraient indiquer la présence d’une tumeur. « La mammographie cause de l’inconfort, c’est le moins qu’on puisse dire; ça fait mal. Avec la Tomo-Bra, il n’y a ni inconfort ni douleur », affirme la professeure Popovich, qui a essayé les deux. La Tomo-Bra ne remplacerait pas la mammographie, mais permettrait d’ajouter un outil diagnostique à l’arsenal des médecins. Comme le précise le professeur Coates : « Étant donné qu’elles n’ont pas à craindre le rayonnement ionisant, les femmes qui présentent un risque élevé d’avoir un cancer du sein pourraient porter la Tomo-Bra une fois par mois comme appareil de dépistage précoce les informant de la nécessité ou non de passer ensuite une mammographie. » Une exposition fréquente au rayonnement ionisant peut accroître les risques de cancer.
La Tomo-Bra a été mise au point par le Réseau de recherche stratégique en amélioration des technologies de l’information pour les applications en santé (ATIAS). L’ATIAS, dont le siège est à McGill, a été créé en octobre 2008 grâce à une subvention de 4,8 millions de dollars du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et à des contributions financières ou non financières de près de 3 millions de dollars provenant de partenaires de l’industrie et du milieu des soins de santé. Le Réseau a pour mission de mettre au point des composantes des technologies de l’information et des communications (TIC) qui permettront d’accroître l’efficience dans les environnements cliniques. À cette fin, les chercheurs de l’ATIAS ont consulté les cliniciens pour comprendre leurs besoins et concevoir les outils propres à les combler. « Le meilleur moyen de réaliser des travaux de recherche utiles est de travailler avec des gens qui ont des problèmes à résoudre, affirme David Plant, directeur scientifique de l’ATIAS. À la création de l’ATIAS, il était avant-gardiste de mettre en contact les professionnels de la santé et les chercheurs en TIC qui développaient des applications sans fil. » Aujourd’hui, de nombreux produits issus de recherches menées au sein de l’ATIAS sont utilisés dans les hôpitaux partenaires, et certains sont sur le point d’être commercialisés à plus grande échelle.
Outre les professeurs Plant, Coates et Popovich, les autres représentants de McGill au sein du Réseau sont les professeurs Tho Le-Ngoc et Fabrice Labeau, du Département de génie électrique et informatique. Le réseau comprend aussi 18 chercheurs de huit autres universités canadiennes et des partenaires industriels, dont IBM, TELUS Santé, qui met au point des technologies de l’information pour des applications de soins de santé, et ParaMed Home Health Care, un chef de file en services de soins de santé à domicile et en milieu de travail, ainsi que des organisations de soins de santé, dont le CUSM, le Réseau universitaire de santé et l’Hôpital Mont-Sinaï de Toronto, le Ward of the 21st Century de Calgary et l’Hôpital Élisabeth-Bruyère d’Ottawa.
L’une des technologies qui a largement dépassé l’étape de la démonstration du prototype est un dispositif de repérage des patients mis au point par Tho Le-Ngoc et son équipe. L’équipe de recherche a consulté étroitement le personnel médical de la Division de médecine gériatrique de l’Hôpital Royal Victoria (HRV) pour concevoir un système de suivi des patients susceptibles de s’éloigner de la salle des soins de courte durée. Les patients reçoivent le dispositif, qui peut être porté comme une montre, épinglé sur un vêtement ou simplement placé dans une poche, et qui permet de les retrouver s’ils errent dans les corridors. L’appareil peut même déclencher le verrouillage de certaines portes quand les patients s’en approchent. La même technologie permet de savoir où se trouvent les fauteuils roulants et autres pièces d’équipement, afin que le personnel y ait facilement accès au moment opportun. On l’a aussi utilisée dans la salle d’urgence de l’HRV pour examiner le déroulement du travail, ce qui a aidé les cliniciens à trouver la disposition idéale de l’équipement pour accélérer la prestation des soins de santé.
L’équipe du professeur Le-Ngoc a aussi travaillé avec les médecins de la salle d’urgence de l’HRV afin de munir le moniteur de signes vitaux d’une connexion sans fil. « À l’heure actuelle, le personnel infirmier lit les résultats affichés par le moniteur et les prend en note avant de les télécharger dans le système, explique le professeur Le-Ngoc. Deux problèmes peuvent alors survenir : premièrement, il peut y avoir des erreurs de transcription des données et, deuxièmement, il peut s’écouler des heures entre le moment où l’information est notée et celui où elle est entrée dans le système. » L’équipe a mis les moniteurs à niveau en concevant un dispositif détachable qui permet au personnel infirmier de se connecter au moniteur avec leurs téléphones intelligents et de télécharger l’information sur les signes vitaux du patient directement dans le réseau. « Le système est rapide et efficace, précise le professeur Le-Ngoc. De plus, il peut se révéler très utile lorsque des moniteurs sont utilisés sur les lieux d’un sinistre. Par exemple, le personnel paramédical pourrait envoyer les renseignements sur une victime d’un accident de la route (tension artérielle, pouls, saturation en oxygène du sang, etc.) à l’hôpital afin que le personnel se prépare à l’accueillir. »
Cette multitude de données transmises par les réseaux sans fil soulève une nouvelle question : comment en assurer la gestion? « En recueillant les signaux de tous les patients et en les transmettant à un serveur central, on sollicite énormément le réseau sans fil de l’hôpital, affirme Fabrice Labeau. Pourtant, ce ne sont pas toutes les données qui sont pertinentes ou commandent une intervention rapide. » Le système doit comprendre la pertinence particulière de chaque donnée et établir les priorités en conséquence : les signaux d’alarme doivent avoir préséance sur les signaux issus de la surveillance courante. « Par exemple, la surveillance électroencéphalographique (EEG) crée beaucoup de données, explique le professeur Labeau. Des électrodes, dont le nombre varie de quelques-unes à quelques dizaines, sont placées sur le crâne d’un patient et émettent toutes des signaux. » Si le patient fait une crise convulsive, les signaux changent et le personnel clinique est alerté. Hoda Daou, l’une des doctorantes du professeur Labeau, a élaboré une technique de programmation qui assure la compression des signaux EEG et la surveillance de leur régularité en simultané, ce qui permet aux signaux d’alarme de rester prioritaires.
Plusieurs des travaux de recherche réalisés sous la bannière ATIAS ont un énorme potentiel commercial, ce qui est fort intéressant pour les partenaires industriels du Réseau. IBM a offert son coûteux logiciel Web-Sphere à l’équipe du professeur Le-Ngoc pour qu’il serve de référence dans le développement du dispositif de repérage des patients. Selon Don Aldridge, cadre supérieur en recherche à IBM, le projet du professeur Le-Ngoc donnait à son entreprise « l’occasion de tester en conditions réelles nos technologies de suivi alors à l’état embryonnaire… le projet nous sert maintenant de référence clé quand nous implantons des solutions semblables dans des milieux hospitaliers aux quatre coins du monde ». D’autres partenaires industriels ont proposé des pistes de recherche. TELUS Santé, par exemple, a travaillé étroitement avec le chercheur Joe Cafazzo, de l’Université de Toronto, pour étudier les problèmes de communication liés au transfert de patients entre les cliniciens. Les technologies mises au point à la suite de cette étude pourraient déboucher sur des applications commerciales dans le domaine des soins de santé.
Le Réseau de l’ATIAS cessera ses activités à la fin de 2015. Cependant, les liens qui s’y sont établis dureront et les recherches se poursuivront. L’équipe de médecine gériatrique de l’HRV songe à implanter le système de suivi du professeur Le-Ngoc lorsqu’elle emménagera dans ses nouveaux locaux, en 2015. De leur côté, les professeurs Coates et Popovich prévoient continuer de tester et d’améliorer la Tomo-Bra au CUSM, jusqu’à ce qu’un prototype puisse être commercialisé. Enfin, les professeurs Le-Ngoc et Labeau ont noué des collaborations internationales en Chine. S’appuyant sur leur travail au sein du Réseau de l’ATIAS, ils aideront des chercheurs chinois à mettre au point des techniques de gestion des énormes corpus de données issus du suivi des patients à domicile, un problème qui s’aggrave dans ce pays.
« L’un des aspects les plus fascinants de l’ATIAS est qu’il nous a permis de gagner la confiance des professionnels de la santé et de travailler en étroite collaboration avec eux, conclut le professeur Plant. Passée l’étape des essais et des mesures au laboratoire, il n’est pas facile de transposer les innovations techniques dans de vrais centres de santé avec de vrais patients. » Le plus grand défi est d’établir les premiers liens. « Je sais par expérience les efforts qu’il faut déployer pour nouer une relation de collaboration en partant de zéro et sans aide, affirme le professeur Coates. C’est difficile de simplement trouver le bon interlocuteur, la personne qui pourrait vouloir travailler avec vous. L’appartenance à ce réseau est cependant un formidable atout. L’ATIAS a réuni des gens de divers horizons et ouvert de nombreux canaux de communication. »
Parmi les autres partenaires de l’ATIAS figurent l’Alberta Health Services, BlackBerry, QNX, Avaya, l’Université Carleton, l’Université de l’Alberta, l’Université de Calgary, l’Université d’Ottawa, l’Université de Victoria, l’Université de Waterloo et l’Hôpital d’Ottawa.