Rééducation : ROBOARM, le « troisième bras » des thérapeutes… un orthopédiste veut y greffer la « conduite autonome »

L’intelligence artificielle (IA) peut détecter la maladie d’un patient, mais elle ne bouge pas à sa place un bras ou une jambe raidis.

Jusqu’à présent, l’IA médicale s’est surtout cantonnée à l’« aide au diagnostic » : analyse d’images de tomodensitométrie (CT) ou d’imagerie par résonance magnétique (IRM), prédiction de pathologies. Une fois le diagnostic posé, le traitement concret du patient reste, lui, du ressort des soignants.

Lim Jun-yeol, PDG de Medisby, s’est attaqué à ce décalage. Pour reprendre une analogie automobile, l’IA médicale actuelle ressemble davantage à un système de navigation qui indique la destination. Or, en rééducation, indiquer l’itinéraire ne suffit pas pour que le patient arrive à destination : quelqu’un doit l’y accompagner.

« En rééducation, il ne suffit pas de dire “où allez-vous ?” : c’est un domaine où l’on a particulièrement besoin d’un service qui vous emmène jusqu’à destination », explique M. Lim. « Nous développons une fonction de conduite autonome pour un dispositif médical qui réalise directement le traitement en s’appuyant sur un objet physique : un robot. »

Medisby a traduit cette idée dans son robot de rééducation développé en interne, « ROBOARM ». Dans l’immédiat, il démarre comme un robot d’assistance, capable de reproduire avec précision un parcours thérapeutique conçu par les soignants. À plus long terme, l’entreprise veut l’équiper d’intelligence artificielle pour en faire un dispositif médical de « traitement autonome », capable d’exécuter de lui-même les soins nécessaires au patient.

« Faites des exercices » : une injonction qui a ses limites

M. Lim est chirurgien orthopédiste à l’hôpital Gangnam Severance, où il traite des pathologies de l’épaule. Son travail consistait notamment à suivre l’état des patients après une opération et à expliquer les exercices nécessaires à ceux qui n’avaient pas été opérés.

Le problème, dit-il, tenait à l’écart entre l’explication et le traitement réel. Même lorsque les soignants détaillaient soigneusement les exercices, il n’était pas facile pour les patients de les reproduire à l’identique. Les patients âgés, en particulier, avaient du mal à comprendre les mouvements ou à les répéter régulièrement.

« Il arrivait que, même en essayant de transmettre les consignes oralement, le patient n’arrive pas à suivre. En consultation, j’ai eu le sentiment que “cela avait ses limites” », raconte-t-il.

Bien sûr, lorsque les soignants saisissent directement l’articulation du patient pour la mobiliser, ils peuvent fournir un traitement plus précis. Mais la mobilisation articulaire, qui consiste à répéter les mouvements pour récupérer une amplitude de mouvement suffisante, exige un travail répétitif. Plus on consacre de temps à un patient, plus il devient difficile de prendre en charge les autres.

Dans les zones où le personnel soignant manque, la situation est encore plus grave. Même si l’on sait qu’un traitement est nécessaire, il est difficile d’y parvenir s’il n’y a pas de kinésithérapeute ou de professionnels spécialisés pour l’effectuer. C’est ce qui a conduit M. Lim à penser aux robots.

Le « troisième bras » des soignants

M. Lim compare à un « troisième bras » les retours des kinésithérapeutes qui ont utilisé ROBOARM sur le terrain.

« Les thérapeutes qui ont testé l’équipement en conditions réelles m’ont dit : “Je me demandais quel traitement je pourrais faire si j’avais trois mains, et ROBOARM a résolu ce point.” Le fait que l’appareil puisse fonctionner comme si le thérapeute avait trois bras, c’est un avantage auquel je n’avais moi-même pas pensé au départ. »

Les dispositifs classiques de mobilisation articulaire déplacent généralement l’articulation de manière répétée le long d’un seul axe : plier et déplier le genou, ou bouger l’épaule dans une direction donnée. Leur structure est relativement simple, mais les mouvements thérapeutiques et l’amplitude qu’ils peuvent reproduire restent limités.

Si l’on considère que l’ensemble du champ thérapeutique nécessaire vaut 100, M. Lim estime que les équipements existants ne peuvent couvrir qu’environ 60 points. Ils permettent des mouvements de base, mais peinent parfois à reproduire des trajectoires complexes ou à atteindre la fin de l’amplitude de mouvement.

Les équipements existants imposent aussi des contraintes de posture. Pour traiter l’épaule, le patient doit s’asseoir sur une chaise équipée d’un dispositif dédié ; pour les jambes, il doit se déplacer vers un espace spécifique et s’allonger. Pour les patients à mobilité réduite, le simple déplacement pour recevoir le traitement devient un obstacle.

ROBOARM fait le choix inverse : au lieu que le patient s’adapte à l’appareil, c’est le robot qui s’approche du patient. Résultat : même les patients alités ou ayant des difficultés à se déplacer peuvent être traités sur place, ce qui élargit les contextes d’utilisation.

Autre atout de ROBOARM : il peut s’appliquer à plusieurs articulations. Il peut être utilisé non seulement par des patients atteints de troubles musculo-squelettiques, mais aussi par des patients en rééducation neurologique, des patients en unité de soins intensifs, etc.

« La principale différence, c’est l’étendue et la diversité des traitements, ainsi que la possibilité de l’utiliser dans des postures et des environnements plus variés que les dispositifs existants », souligne M. Lim. « Comme l’appareil peut s’approcher directement du patient, il peut aussi être utilisé là où il était difficile, jusqu’ici, de fournir une rééducation suffisante. »

De l’IA qui détecte la maladie à une « IA physique » qui traite le patient

Alors que l’IA médicale existante détectait surtout les maladies sur un écran, l’intelligence artificielle permettant une conduite autonome qui sera intégrée à ROBOARM interagit directement, hors écran, avec le corps du patient. M. Lim décrit cela comme une « IA physique médicale ».

Plusieurs étapes restent nécessaires avant d’atteindre le traitement autonome. Dans un premier temps, Medisby prévoit de déployer dans les hôpitaux une version de ROBOARM où les soignants créent eux-mêmes les trajectoires. Les fonctions intégrant une IA capable de conduite autonome devraient ensuite être ajoutées sous forme de mise à jour sur les équipements existants.

M. Lim compare cette approche aux mises à jour logicielles des voitures autonomes. De la même manière qu’il est possible d’améliorer les fonctions d’assistance à la conduite par une simple mise à niveau logicielle sans changer de véhicule, ROBOARM, une fois installé à l’hôpital, est conçu pour pouvoir recevoir facilement, à l’avenir, des fonctions d’IA de traitement autonome.

Nvidia, souvent citée parmi les entreprises clés de l’ère de l’IA, s’est elle aussi intéressée à la vision de Medisby. Le processus de développement de la technologie de conduite autonome de Medisby a été sélectionné dans le programme mondial de soutien aux start-up de Nvidia.

Récemment, l’entreprise a également été sélectionnée pour un programme public de « soutien à la commercialisation rapide de produits d’application de l’IA » d’un montant de 2,4 milliards de wons, une reconnaissance de ses capacités technologiques. À ce jour, en incluant cet investissement, Medisby a sécurisé environ 6 milliards de wons de financement.

Une fois l’IA intégrée, il deviendra aussi possible pour un ROBOARM situé dans une autre région ou un autre hôpital de reproduire une trajectoire thérapeutique conçue par un soignant. Autrement dit, les méthodes de traitement de professionnels expérimentés pourront être stockées sous forme de données, puis mises en œuvre dans des zones en manque de personnel médical ou à l’étranger.

Le mode de communication variera selon le lieu d’utilisation du produit. Les fonctions minimales seront conçues pour fonctionner directement dans l’appareil, et l’entreprise étudie, si nécessaire, une connexion au réseau de l’hôpital ou à un serveur ou cloud distinct.

« Nous pensons pouvoir configurer le système en fonction de l’environnement d’utilisation — hôpital, zones médicalement sous-dotées, domicile, etc. », précise M. Lim.

Un robot qui bouge le corps : de quoi inquiéter ?

Puisque le robot mobilise directement le corps du patient, la confiance compte plus encore que la prouesse technologique. Le patient doit pouvoir croire en l’appareil et lui confier son traitement.

M. Lim s’attendait lui aussi à ce que certains patients ressentent de l’anxiété ou une forme de rejet face à cette nouvelle approche. Mais, une fois la séance commencée, ces craintes se sont rapidement dissipées.

« Même les patients inquiets au début acquièrent vite de la confiance en constatant par eux-mêmes que l’appareil se déplace avec précision dans la plage réglée », explique-t-il, avant d’ajouter : « Si l’on prend une séance de 30 minutes comme référence, j’ai l’impression que l’on gagne la confiance du patient après seulement 5 à 10 minutes. »

Il insiste également sur le fait que « les performances d’un dispositif médical doivent, au final, être démontrées par des articles cliniques, afin que d’autres soignants dans le monde puissent aussi les vérifier ».

Préparatifs de déploiement dans 5 hôpitaux… objectif : réduire les inégalités d’accès aux soins

Medisby prépare actuellement l’introduction de ROBOARM dans 5 hôpitaux (Asan Medical Center de Seoul, Samsung Medical Center, hôpital Severance, hôpital universitaire national de Seoul, hôpital Bundang de l’Université nationale de Seoul). Un consortium réunissant des spécialistes de différents domaines — notamment l’unité de soins intensifs, la médecine de réadaptation et l’orthopédie — a également été constitué.

Le premier objectif est de commercialiser un produit de phase initiale, dans lequel les soignants définissent les trajectoires de traitement, et d’accumuler expérience clinique et données à l’hôpital. Ensuite, l’entreprise ajoutera progressivement des fonctions d’IA et de traitement à distance, avant de s’étendre au-delà du marché national vers l’international.

Medisby se prépare avec pour objectif d’obtenir, d’ici la fin de l’année, l’autorisation réglementaire en Corée du Sud pour ROBOARM et de lancer les ventes. L’entreprise prévoit également de mener de front son expansion mondiale.

M. Lim vise, au bout du compte, la réduction des inégalités d’accès aux soins. L’objectif est d’intégrer dans le robot l’expérience thérapeutique de soignants chevronnés, afin d’offrir un niveau de rééducation comparable dans les régions en manque de personnel médical ou à l’étranger.

Selon sa vision, si ROBOARM peut transmettre des méthodes de traitement sans devoir envoyer à chaque fois des équipes médicales sud-coréennes à l’étranger, il pourrait devenir un canal de diffusion des techniques médicales sud-coréennes elles-mêmes, au-delà de la seule exportation de dispositifs médicaux. M. Lim a décrit cela comme le fait de transmettre au monde le « tour de main » des soignants sud-coréens.

« Jusqu’à présent, les patients proches des soignants recevaient des traitements notés 70 à 80 points, tandis que ceux qui ne l’étaient pas restaient parfois à 30 à 40 points », affirme-t-il. « Je veux contribuer à ce que tous les patients, quelle que soit leur région, puissent recevoir un traitement à 100 points. »

Il poursuit : « Je rêve de voir des soins de tout premier niveau mondial — ceux que des PDG de grandes entreprises voudraient recevoir — accessibles aussi dans les régions de notre pays où l’accès aux soins est le plus fragile. » Et d’ajouter : « L’objectif de Medisby est d’offrir, grâce à la technologie, à davantage de patients, des traitements que nous ne pouvions pas transmettre en raison de limites physiques et concrètes. »