Le nombre d’appareils médicaux connectés – ceux qui communiquent avec d’autres systèmes via Internet – ne cesse de croître. Ces objets intelligents collectent et transmettent une montagne de données de santé. Même de petits gadgets comme trackers de fitness et montres connectées peut fournir un certain nombre de mesures liées à la santé, notamment la fréquence cardiaque, les habitudes de sommeil, la consommation de calories, pour n’en nommer que quelques-unes. Le fait est que ces données sont le principal élément constitutif de l’énorme système appelé Internet des objets médicaux. Et qu’est-ce que l’IoMT ? Vous le découvrirez dans cet article.
Qu’est-ce que l’Internet des objets médicaux ?
IoMT ou l’Internet des objets médicaux est une partie axée sur les soins de santé de l’Internet des objets (IoT), d’où un autre nom – IoT de santé. Pour définir plus précisément, IoMT est un système de dispositifs médicaux, de logiciels et de systèmes et services de santé interconnectés qui échangent des données en temps réel au moyen de technologies de mise en réseau.
Pour vous aider à comprendre ce qui se cache derrière la partie « objets » des systèmes IoMT, prenons un moniteur de fréquence cardiaque, par exemple. Un tel appareil collecte les données des patients et les envoie au logiciel cloud de l’hôpital afin qu’un médecin puisse voir l’image réelle d’un problème de santé et prendre des décisions opportunes et éclairées.
Si nous prenons les statistiques de 2017 présentées par Actualités informatiques de la santé, nous verrons que 60 % des organisations de santé dans le monde ont déjà mis en œuvre des solutions IoT dans leurs processus. On s’attend à ce que 27 % des établissements adoptent la technologie à court terme. Les principaux facteurs qui influencent l’adoption rapide des technologies IoMT sont les suivants.
Hausse des dépenses de santé
Les analystes ont calculé que l’adoption de l’IoMT peut entraîner 300 milliards de dollars des économies annuelles pour le secteur américain de la santé. Avec la mise en place de solutions IoT, il est possible de réduire les visites à l’hôpital, de détecter les maladies à un stade plus précoce et ainsi de réduire les dépenses liées à leur traitement, et bien plus encore
Le besoin accru de surveillance à distance des patients
Il y a deux tendances clés derrière ce facteur : l’incidence croissante des maladies chroniques (en particulier des maladies telles que le cancer, l’asthme et le diabète) et le vieillissement de la population. Quant à ce dernier, Le rapport des Nations Unies indique qu’en 2050, il y aura 2,1 milliards de personnes âgées sur Terre. Les personnes âgées sont sujettes à plus de problèmes de santé, et les appareils IoMT peuvent être d’une grande aide dans ce cas.
Les gens sont de plus en plus soucieux de leur santé
La pandémie de COVID-19 a amené de nombreuses personnes à changer leur attitude envers la santé et les mesures de précaution associées. Cela a augmenté la demande pour divers dispositifs de surveillance de la santé.
Comment fonctionnent les systèmes IoMT
À l’instar de l’IoT, l’architecture de l’Internet des objets médicaux implique les quatre composants ou couches clés :
- les couche de perception ou de capteur se compose d’un certain nombre de dispositifs médicaux et de capteurs qui collectent des données utiles liées à la santé de l’environnement et les transmettent à une autre couche ;
- les couche réseau ou de communication transmet les données collectées au niveau de la couche de perception à la couche middleware via différentes technologies de mise en réseau (WiFi, Bluetooth, LAN, etc.) ;
- les middleware ou couche de traitement agit comme un environnement de stockage, de traitement et de gestion des données ; et
- les couche d’application comprend une variété d’outils logiciels pour analyser les données médicales reçues.
Examinons maintenant chaque bloc de construction, en nous concentrant sur les appareils connectés qui alimentent le moteur IoMT en données.
La couche de perception : appareils IoMT
La variété des objets médicaux physiques qui ont accès à Internet et couvrent divers objectifs de soins de santé est assez impressionnante. Certains calculs indiquent le nombre de 2 millions de dispositifs médicaux intelligents différents qui génèrent et collectent des données de santé importantes. Tous ils peuvent être regroupés dans les catégories suivantes.
Moniteurs et appareils hospitaliers
Les établissements de santé disposent d’énormes machines comme les scanners IRM, ECG et CT qui fournissent des données précieuses et les envoient vers le cloud. En plus de cela, divers petits appareils et capteurs peuvent être utilisés sur site pour suivre l’équipement, surveiller les patients et le personnel et gérer les fournitures à l’intérieur d’un hôpital.
Appareils et kiosques de diagnostic au point de service
Une gamme d’instruments de diagnostic portables et de bornes libre-service vise à collecter des informations cliniques sur les patients (sang, salive, urine, cellules de la peau, etc.) en dehors des laboratoires. Les appareils de cette catégorie peuvent être utilisés aussi bien en clinique qu’à la maison.
Wearables de qualité clinique
Cette catégorie comprend toutes sortes d’appareils prescrits ou recommandés par un médecin. Leur objectif principal est de suivre les conditions de la maladie – dégradations et améliorations – et de fournir aux médecins des données en temps réel sur l’état de santé d’un patient pour une prise de décision rapide. Les dispositifs de qualité clinique doivent être approuvés pour une utilisation ou certifiés par les organismes de réglementation respectifs tels que la FDA (US Food and Drug Administration.)
Wearables de qualité grand public
Le groupe se compose de divers appareils portables avec des capteurs intégrés utilisés pour suivre, collecter et transmettre des données liées à l’activité physique générale. Ils sont également connus sous le nom de vêtements de fitness et ne sont pas réglementés par les autorités sanitaires.
Systèmes personnels d’intervention d’urgence (PERS)
Ces systèmes d’alerte médicale sont utilisés par les patients (paralytiques, personnes âgées, à mobilité réduite, etc.) pour appeler à l’aide ou alerter les soignants et les médecins. Les dispositifs médicaux de ce type sont généralement équipés d’un bouton d’urgence.
Pilules intelligentes
Également appelés pilules numériques ou médicaments intelligents, ces petits appareils électroniques ont la forme de capsules pharmaceutiques et sont équipés de capteurs. Lorsqu’une telle pilule est avalée, elle peut être utilisée pour suivre les signes vitaux, transporter des médicaments dans une zone nécessaire, fournir des images du tractus gastro-intestinal pour un diagnostic plus précis, et bien plus encore.
La couche de communication : les technologies de mise en réseau
Une fois collectées, les données sont envoyées vers le cloud via l’une des technologies de mise en réseau suivantes :
- Réseau local ou LAN — un réseau informatique privé qui permet la connectivité de deux ou plusieurs ordinateurs et dispositifs dans une zone géographique limitée ;
- Bluetooth Low Energy ou BLE — une technologie sans fil à économie d’énergie qui permet à divers appareils de communiquer et de transférer des données sur une courte distance ;
- Wifi — une technologie sans fil qui permet la connectivité à haut débit des appareils à Internet et fonctionne dans une zone limitée ; ou
- Réseau étendu ou WAN — un réseau informatique qui fournit une connectivité d’appareils sur une vaste zone géographique.
Pour transmettre des messages entre les appareils et vers le cloud, différents protocoles de messagerie sont utilisés. Les plus courantes sont :
- Message Queue Telemetry Transport ou protocole MQTT — un protocole réseau léger qui prend en charge la messagerie de publication-abonnement entre les appareils ; et
- Advanced Message Queuing Protocol ou protocole AMQP — un protocole d’application standard ouvert permettant aux systèmes d’envoyer et de recevoir des messages.
Maintenant que vous connaissez le cheminement des données du monde physique des appareils au cloud, il est temps de vous occuper des plates-formes IoT où les données sont stockées, traitées et gérées.
La couche de traitement : les plateformes IoT
Une plate-forme cloud IoT ou un middleware est la partie la plus vitale de tout système IoMT. Il existe plusieurs solutions IoT qui non seulement disposent d’une couche de traitement puissante, mais, plus important encore, assurent la conformité aux réglementations en matière de soins de santé, à savoir avec la loi sur la transférabilité et la responsabilité en matière d’assurance maladie (HIPAA).
IdO de Google Cloud dispose d’un ensemble de services pour créer un système IoMT à part entière conforme à la loi HIPAA. Le géant de la technologie propose API Cloud Healthcare avec un environnement de développement pour la création d’applications et de solutions de santé sur Google Cloud.
Plateforme AWS IoT est doté d’un large éventail de capacités pour créer des systèmes IoMT avancés. Ces services incluent, entre autres, AWS Cloud Trail et AmazonCloudWatch pour respecter les exigences réglementaires en matière de protection des données, ainsi qu’AW IoT Greengrass pour créer, déployer et gérer le logiciel de l’appareil sur site.
Microsoft Azure IoT n’est pas en retard sur ses concurrents et fournit des services comme Azure IoT Edge pour intégrer les données locales, Azure IoT Central pour gérer les appareils et traiter les flux de données et les événements, et Azure IoT Connector pour ingérer les données des appareils IoMT.
Couche applicative : logiciel médical
Cette couche s’interface avec les utilisateurs finaux — les experts médicaux et les patients. Il existe une large gamme de solutions que vous pouvez construire sur l’IoMT, comme des applications de suivi de la santé, des tableaux de bord d’analyse de données, des plateformes de surveillance à distance des patients ou des systèmes de télésanté.
Cas d’utilisation de l’IoT
Tout en continuant à se développer et à s’améliorer, l’IoMT a déjà des tonnes d’applications réelles. Ci-dessous, nous passerons en revue quelques exemples réussis.
Dispositifs IoMT qui surveillent les niveaux de glucose
Selon l’Organisation mondiale de la santé, il y a près de 422 millions de diabétiques dans le monde. Le suivi continu de la glycémie est essentiel pour eux et peut même être une question de vie ou de mort. Aujourd’hui, nous avons des systèmes de surveillance de la glycémie qui non seulement effectuent des tests jour et nuit, mais le font également sans perçage douloureux des doigts.
Dans de tels systèmes, un appareil portable résistant à l’eau avec un capteur est généralement placé sous la peau. Toutes les quelques minutes, il vérifie le liquide interstitiel et envoie des données à une montre connectée ou à un smartphone via WiFi ou Bluetooth.
Exemple concret : Le système CGM Dexcom G6 pour le suivi et la gestion des données sur le diabète
Dispositifs IoMT qui détectent et préviennent les chutes
Les statistiques présentées par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) montrent qu’une personne âgée américaine sur quatre tombe chaque année. Non seulement les personnes âgées ont tendance à tomber plus souvent, mais elles ont également plus de risques de subir des blessures dangereuses – se cogner la tête ou se casser une hanche. Pour éviter que cela ne se produise, des solutions IoMT spéciales sont conçues.
Ce sont généralement des appareils portables comme une montre connectée ou une ceinture qui ont des capteurs capables d’indiquer des chutes violentes, d’informer les services d’urgence et/ou les soignants de l’événement, et même de fournir une protection à temps (s’il s’agit d’une ceinture, elle peut être équipée d’airbags .) Ces appareils sont synchronisés avec des applications logicielles afin que les données puissent être vues sur un ordinateur ou un téléphone.
Exemple concret : Apple Watch avec son système d’alerte de chute ; ceinture de protection des hanches intelligente appelée Tango
Appareils IoMT qui alimentent les hôpitaux intelligents
Les maisons intelligentes ne surprennent personne de nos jours. On ne peut pas en dire autant des hôpitaux intelligents – ce concept en est encore à ses balbutiements. Cependant, ce n’est pas une sorte de science-fiction. Certaines installations, par exemple, équipent leurs appareils médicaux de capteurs pour suivre l’emplacement exact de chaque pièce d’équipement
De cette façon, lorsque le personnel hospitalier a besoin, disons, d’un défibrillateur, il pourra le trouver rapidement et le livrer à une salle d’urgence. Les trackers peuvent également être fixés aux lits d’hôpitaux pour vérifier leur emplacement, leur état et les besoins d’entretien. De tels capteurs peuvent également être utiles en surveillant les fournitures hospitalières et en les remplissant à temps.
Exemple concret : Hôpital général de Caithness exploité par le NHS Highland
Dispositifs IoMT qui font progresser les examens endoscopiques
L’endoscopie par capsule permet aux cliniciens d’examiner l’ensemble du tractus gastro-intestinal, d’administrer des médicaments à un endroit spécifique, de faire des biopsies et d’effectuer d’autres procédures. Le principe est simple : un patient avale un petit appareil numérique de la taille d’une pilule contenant une minuscule caméra vidéo. L’appareil photo prend des photos lorsqu’il traverse le tractus gastro-intestinal humain et transmet les données à un appareil d’enregistrement. Ensuite, les données peuvent être transmises aux systèmes de DSE.
Exemple concret : Système CapsoCam Plus
Principaux défis de mise en œuvre de la technologie IoMT
En plus des promesses, l’IoMT apporte un certain nombre de défis. Voici les principaux problèmes qui doivent être résolus pour réaliser le plein potentiel de l’IoT dans le domaine de la santé.
Menaces pour la sécurité des données de santé
Rapports de la revue HIPAA qu’en 2020, les taux de violations de données sur les soins de santé ont augmenté de 25 % par rapport à 2019. Les menaces à la sécurité des données restent le plus grand défi pour les hôpitaux, les cliniques et les autres établissements de santé qui souhaitent utiliser des systèmes IoMT. Les appareils IoMT sont conçus avec différents niveaux de sécurité, de sorte que la connectivité Internet les rend vulnérables aux cyberattaques.
Le manque d’interopérabilité entre les systèmes individuels
L’interopérabilité est la capacité des systèmes de santé à échanger et à interpréter des données de manière cohérente. Les médecins, les administrateurs et les patients peuvent utiliser différents types de dispositifs médicaux et de solutions logicielles qui ne se « comprennent » pas. Le manque d’interopérabilité entre eux conduit à des silos de données et entrave l’accès aux données.
Conformité réglementaire
Les solutions IoMT doivent respecter les lois qui prennent en charge la confidentialité des données et la sécurité des patients. Étant donné que la scène réglementaire a tendance à changer de temps en temps, la conformité peut devenir un obstacle important à la création et à la mise à niveau des dispositifs médicaux et des logiciels associés.
Malgré ces défis et d’autres, le marché mondial de l’IoMT continue de croître car les avantages qu’il apporte l’emportent de loin sur les problèmes que son adoption cause.
Crédit d’image: anna shvets; pexels; Merci!
