La FDA approuve le premier système de réalité augmentée à usage chirurgical

La FDA a récemment approuvé le système de réalité augmentée OpenSight de Novarad, la première solution médicale de réalité augmentée pour Microsoft HoloLens autorisée à être utilisée dans la planification chirurgicale préopératoire.

La technologie permet de projeter des images 2D, 3D et 4D de patients de manière interactive en les superposant sur le corps du patient, selon un communiqué de presse de Novarad publié le 24 octobre.

OpenSight utilise spécifiquement le casque Microsoft HoloLens qui permet la visualisation simultanée des images 3D du patient en réalité augmentée, du patient réel et de son environnement réel. La technique peut réduire les temps opératoires et améliorer la planification chirurgicale et la compréhension des relations anatomiques.

« C’est une technologie transformatrice qui réunira l’imagerie préopératoire avec la réalité augmentée pour améliorer la précision, la rapidité et la sécurité des procédures médicales », a déclaré Wendell Gibby, MD, PDG de Novarad et co-créateur d’OpenSight. « Cette visualisation interne peut maintenant être réalisée sans que le chirurgien ne fasse d’incision, améliorant les résultats dans un monde de médecine plus précise. »

La technologie permet également une expérience multi-utilisateur, étant donné que plusieurs casques HoloLens peuvent être portés parmi les utilisateurs à des fins de formation ou cliniques. Une version pédagogique du logiciel est également disponible pour que les étudiants en médecine puissent effectuer des dissections virtuelles sur des cadavres, selon le communiqué de presse.

De l’intelligence artificielle à une intelligence augmentée, par Nicolas Sekkaki

Nicolas Sekkaki, diplômé de l’École nationale supérieure de l’Aéronautique et de l’Espace, parle d’un des projets d’IBM : Watson. C’est un programme informatique d’intelligence artificielle qui a pour but de répondre à des questions formulées en langue naturelle. Est-ce l’avenir ? Nicolas Sekkaki est nommé Président d’IBM France le 1er juillet 2015. Il était Vice-président System & Technology Group pour l’Europe depuis 2012. Son parcours au sein d’IBM lui a permis d’acquérir une profonde connaissance de l’entreprise, de ses métiers et de ses marchés. En 24 ans de carrière, il a assumé de nombreuses responsabilités commerciales et managériales, tant en France qu’au niveau européen. Entre 2010 et 2012, il a occupé le poste de Directeur Général SAP France & Maghreb. Il a rejoint IBM en 1991 en tant qu’Ingénieur Commercial, en charge du secteur aéronautique puis assurance. Il a ensuite successivement occupé diverses fonctions de management y compris le poste de Vice Président, System and Technology Group entre 2002 et 2006 avant de prendre le poste de General Manager, Global Technology Services pour IBM France.

Une micro-caméra peut être injectée avec une seringue

Regular arrangement of doublet lenses directly fabricated on a CMOS image sensor. Credit: Timo Gissibl

Des ingénieurs Allemands ont créé une caméra pas plus grande qu’un grain de sel qui pourrait changer l’avenir de l’imagerie médicale – et de la surveillance clandestine.

En utilisant l’impression 3-D, les chercheurs de l’University of Stuttgart ont fabriqué une caméra à trois lentilles, et l’ont intégré sur l’extrémité d’une fibre optique aussi large que deux cheveux.

Une telle technologie pourrait être utilisée comme des endoscopes minimalement invasive pour explorer l’intérieur du corps humain, rapportent les ingénieurs dans le journal Nature Photonics.

Elle pourrait aussi être déployée dans des moniteurs de sécurité presque invisibles, ou des mini-robots à « vision autonome ».

L’impression 3-D – aussi connue comme la fabrication additive – crée des objets tridimensionnels en déposant couche après couche des matériaux comme le plastique, le métal ou la céramique.

Dû à des limites de fabrication, actuellement les lentilles ne peuvent pas être assez petites pour une utilisation dans le domaine médical, déclare l’équipe, qui croit que la méthode d’impression 3-D pourrait représenter un « changement de paradigme ».

Il n’aura fallu que quelques heures pour concevoir, fabriquer et tester l’œil minuscule, qui a abouti à « de grandes performances optiques et d’une énorme compacité », rapportent les chercheurs.

Image of a multi-lens system with a diameter of 600 µm next to a doublet lenses with a diameter of 120 µm. Credit: Timo Gissibl

La lentille composée ne fait que 100 micromètres (0,1millimètres ou 0.004 pouces) de large, et 120 micromètres avec son boîtier.

Elle peut se focaliser sur des images à partir d’une distance de 3,00 mm, et les relayer sur une longueur de 1,7 mètres (5,6 pieds) de la fibre optique sur laquelle elle est attachée.

Le « système d’imagerie » s’insère confortablement à l’intérieur d’une aiguille de seringue standard, déclare l’équipe, permettant de le délivrer dans un organe humain, ou même dans le cerveau.

« Les applications endoscopiques permettront un examen non-invasif et non-destructif de petits objets dans le domaine médical et dans le secteur industriel », écrivent-ils.

La lentille peut aussi être imprimée sur des senseurs d’images autres que des fibres optiques, comme ceux utilisés sur les appareils photos numériques.

Plus d’informations : Two-photon direct laser writing of ultracompact multi-lens objectives, Nature Photonics, nature.com/articles/doi:10.1038/nphoton.2016.121

Traduction Thomas Jousse
Image of a multi-lens system with a diameter of 600 µm surrounded by four doublet lenses with a diameter of 120 µm. Credit: Timo Gissibl
Colored SEM-image of a miniature triplet lens directly fabricated on an optical fiber. Credit: Timo Gissibl

L’appréhension juridique contemporaine du corps humain

Colloque international France-Chine, organisé par le laboratoire de Droit de la Santé et de Droit Médical de l’Université de Paris 8 – Paris Lumières (EA 1581), ainsi que SHI JIAYOU, Directeur adjoint du Collège international de l’Université de Renmin.

Les progrès technoscientifiques de ces dernières années ont transformé considérablement l’appréhension du corps de la personne qui n’est plus uniquement appréhendé comme un support physique mais aussi et surtout comme un moyen de manipuler et transformer l’individu.

La génétique, les neurosciences, l’épigénétique, les nanotechnologies, l’imagerie médicale, l’image 3D, le numérique, Big Data, l’environnement sont autant de domaines d’innovations, susceptibles de transformer l’appréhension du corps de l’homme dans toute sa singularité, sa spécificité et son humanité. Cette évolution est d’autant plus significative en raison du décloisonnement des disciplines rapprochant les sciences. De nouvelles interactions se mettent en place. La science juridique doit, plus que jamais, réfléchir, adapter et innover en parallèle des changements sans cesse croissants et rapides des domaines scientifiques, technologiques et médicaux.

Si les mutations s’opèrent, autant en France qu’en Chine, la prise en compte de ces changements n’est pas nécessairement identique compte-tenu des appréhensions socio-économiques, culturelles, éthiques, philosophiques différentes. Le colloque portant sur « le devenir juridique du corps humain » donnera l’opportunité d’échanger et de réfléchir sur l’appréhension et l’évolution de la notion du corps humain en pleine évolution en France qu’en Chine. Cette réflexion est d’autant plus fondamentale et nécessaire qu’il en va de l’humanité, de la primauté et de la dignité de la personne dont le corps est partie intégrante.

Table ronde n°1 – L’appréhension juridique du corps humain à travers les principes fondamentaux protecteurs (primauté, dignité, indisponibilité, non patrimonialité, respect).

Table ronde n°2 – L’appréhension juridique contemporaine du corps humain manipulé (AMP, DPI, politique de natalité, avortement, soins, recherche, dons d’organes).

Table ronde n°3 – L’appréhension juridique contemporaine du corps humain transformé (homme cyborg, impact environnemental, génétique, neurosciences, organes impression 3D).

Table ronde n°4 – Vers une appréhension juridique spécifique du corps humain ? (autodétermination,  propriété,  commercialité,  patrimoine  commun  de l’humanité).

$ 1,2 milliards pour Human Brain Project

Les technologies informatiques représentent un nouvel espoir dans cette quête pour une meilleure compréhension de notre cerveau, c’est pourquoi le Human Brain Project (HBP) attire toute l’attention des médias dans le domaine des neurosciences.

Le HBP est d’une valeur € 1,2 milliards et un long projet global de 10 ans qui va nous donner une compréhension plus profonde et plus significative du fonctionnement du cerveau humain. Il est composé de 130 établissements de recherche dans toute l’Europe et coordonné par l’École Polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse.

La cartographie expérimentale du cerveau s’est avérée être une voie sans issue, étant donné qu’il faut 20 000 expériences juste pour mapper un circuit neuronal et que notre cerveau est constitué de 100 milliards de neurones et 100 trillions de synapses. Le HBP est venu avec une meilleure solution en construisant le premier modèle du cerveau humain. Ce sont des systèmes informatiques neuromorphiques qui utilisent les mêmes principes de base de calcul et des architectures cognitives dans le cerveau.

Le plan consiste à déterminer les principes fondamentaux de comment les neurones sont connectés et utilisent ces principes pour construire des simulations statistiques. Un modèle de simulation sera alors de prédire comment certaines parties du cerveau, (nous n’avons aucunes ou peu de données expérimentales), sont câblées et ensuite comparer les résultats avec les données biologiques réelles. En d’autres termes, l’idée est de trouver un principe sous-jacent qui régit la morphologie du cerveau et la rétro-ingénierie (ingénierie inverse) du cerveau humain à l’aide de superordinateurs.

Néanmoins, le grand plan de création d’un modèle parfait de cerveau ne s’arrête pas ici. Henry Markram, neuroscientifique et co-directeur de ce projet ambitieux, envisage cet exploit encore un peu plus loin. Il veut unir la simulation du cerveau avec une plate-forme informatique médicale. Cela signifie toutes les données cliniques disponibles sur les maladies mentales des hôpitaux publics et des laboratoires pharmaceutiques seraient intégrées dans le modèle de simulation. De cette façon, les experts pourraient étudier systématiquement des sujets sains et des patients souffrant de divers troubles et d’en tirer des corrélations empiriques entre les maladies mentales et les causes biologiques. « L’étape finale serait d’utiliser ce nouveau système de classification biologique pour développer de nouveaux outils de diagnostic et de proposer des stratégies pour le développement de médicaments et de traitements », explique Markram.

Un directeur de projet pense aussi à connecter la simulation de cerveau avec un robot, où le robot serait en mesure de voir et d’entendre son environnement. Les chercheurs pourraient introduire des distorsions dans la simulation à imiter par exemple un cerveau autiste et d’examiner l’expérience des autistes du monde. Cela représenterait sans aucun doute une avancée énorme en informatique médicale et également dans l’informatique en général.

Comprendre le cerveau est vital, non seulement pour diagnostiquer et traiter les maladies du cerveau, mais aussi pour le développement des nouvelles technologies du cerveau comme la neuro-robotique et l’ingénierie neuromorphique. Ces technologies du cerveau peuvent nous apporter de nouveaux outils et méthodes pour étudier la plasticité du cerveau et de développer des systèmes neuronaux incorporés dans des dispositifs artificiels logiciels et matériels, machines, robots, etc.. Pour y parvenir, nous devons aussi explorer de nouvelles architectures informatiques qui imitent les structures de neurones biologiques dans le but d’atteindre les capacités de calculs de ces systèmes avec le même volume et l’efficacité énergétique.

Ce sont tous les défis que doivent surmonter les scientifiques travaillant sur le projet de cerveau humain. En attendant, le monde entier reste dans l’attente des nouvelles découvertes qui révéleront comment fonctionne l’organe le plus complexe.

Par Blazka Orel, Msc, BioSistemika LLC

Elsevier SciTech Connect

Un implant en titane, imprimé en 3D, pour remplacer la cage thoracique

L’homme de 54 ans souffrait d’une tumeur rare, grandissant autour de son sternum et une partie de sa cage thoracique. Pour la lui retirer, les médecins n’ont pas eu d’autre choix que de lui enlever la partie touchée par la tumeur. En général, cette partie du squelette est assez compliquée à reproduire, c’est pourquoi les chirurgiens utilisent une plaque en titane plat, afin de renforcer la structure de la cage thoracique. Cette option n’est pas sans risque, l’implant peut en effet se détacher et entraîner des complications.

L’équipe a utilisé la tomodensitométrie (CT-scan) haute résolution, une technique d’imagerie médicale, afin de récréer cette partie du corps de la personne qui devait être opérée ainsi que de sa tumeur. L’image en 3D obtenue a permis au chirurgien de savoir précisément où couper la cage thoracique, et à la société Anatomics de créer l’implant. Pour l’imprimer, la société a envoyé le fichier au laboratoire d’impression 3D (le Lab 22) de  la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), l’Organisation fédérale pour la recherche scientifique et industrielle.

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IBM va racheter Merge Healthcare pour 1 milliard de dollars

Merge Healthcare est spécialisé dans les technologies de l’imagerie médicale. Le logiciel Watson va acquérir la capacité de «voir» en réunissant et combinant les capacités cognitives et d’analyse du programme d’intelligence artificielle avec les données et les images gérées par la plate-forme d’imagerie médicale.

Le projet Watson santé d’IBM vise à mobiliser d’énormes quantités de données sur les patients.

objectif : utiliser l’IA en médecine pour :
– aider les médecins à prendre de meilleures décisions (diagnostiquer et traiter les patients plus efficacement)
– identifier le cancer, les maladies cardiaques
– dans des domaines aussi variés que la radiologie, la cardiologie, l’orthopédie et l’ophtalmologie.

voir le communiqué (PDF)

sources : The Wall Street Journal, Merge Healthcare, IBM

 

The Human Brain Project : le fantasme de l’immortalité digitale

Financé par l’Union Européenne et installé à Genève, The Human Brain Project est un superordinateur capable de reproduire le comportement humain et les réactions physiologiques du cerveau afin, notamment, de mieux comprendre les mécanismes des maladies neurodégénératives.

Mais, bien au-delà de l’aspect médical, le projet devrait permettre la création de l’un des cerveaux digitaux les plus perfectionnés au monde, et pourrait permettre de prolonger la vie en transférant le contenu d’un cerveau humain dans cette entité digitale.

Un an seulement après son lancement officiel, le Human Brain Project (HBP) compte déjà des succès remarquables. Désigné en 2014 comme l’un des deux “flagships” (projets phares) de l’Union Européenne pour la décennie à venir, ce programme de recherche, installé à Genève et dirigé par l’École Fédérale Polytechnique de Lausanne, rassemble plus d’une centaine de partenaires et chercheurs issus de 24 pays à travers le monde, dont les États-Unis, la Chine, l’Allemagne ou encore Israël.

D’une approche réductionniste à une approche globale

Jusqu’à présent, l’étude du cerveau consistait à observer le fonctionnement et les réactions de chaque sous-partie de la structure. Cette méthode a, bien entendu, permis de réaliser d’immenses avancées, mais la recherche a également prouvé que la complexité du cerveau et les relations au sein de l’architecture cérébrale empêchaient désormais de progresser dans la connaissance des mécanismes du cerveau humain. Il était donc nécessaire de passer rapidement à une approche beaucoup plus globale pour, notamment, espérer progresser dans les recherches en neurosciences et le traitement de maladies neurodégénératives, comme Alzheimer ou Parkinson.

L’objectif ultime du HBP est donc de synthétiser toutes les données acquises sur le cerveau afin de construire une sorte de “simulateur” virtuel des mécanismes et fonctionnements cérébraux. A terme, le projet sera à disposition des chercheurs du monde entier, afin que ceux-là puissent tester leurs hypothèses et mettre au point de nouvelles thérapies.

90% des objectifs atteints

En 2014, le HBP avait fixé treize objectifs, ou sous-projets, à atteindre. Les résultats sont extrêmement positifs, puisque 90% des objectifs ont été remplis. Les différents groupes de travail ont ainsi pu créer en 3D, et pour la première fois, une modélisation du cerveau d’un rat de laboratoire. Ils ont également réalisé un atlas du cerveau en 3D, dont la résolution est cinquante fois supérieure à toutes les cartes réalisées jusqu’à présent.

Cependant, le projet “cerveau humain” ne se limite pas à la recherche en neurosciences. Et c’est bien cette partie de ce programme scientifique hors norme qui suscite le plus de critiques dans le monde scientifique. En 2014 déjà, des tests ont été effectués sur des puces neuromorphiques, inspirées des modélisations du HBP et capables de rivaliser avec les ordinateurs les plus performants… Une pétition a même été lancée dans le monde, et signée par plus de 300 neurobiologistes, à l’initiative d’une centaine de chercheurs de renom pour tenter de mettre fin au HBP.

De la peur au fantasme…

Pour ses détracteurs, le HBP constitue un danger puisqu’il n’a pas pour vocation unique de développer les neurosciences expérimentales. Tous les secteurs de la recherche, de l’informatique à la médecine en passant par le neuromarketing, pourront donc venir tester leurs théories sur le cerveau et son fonctionnement. Il existe donc un risque certain, pour ces opposants, de dérives. Certains évoquent, d’ores et déjà, les possibilités de manipuler les populations tandis que d’autres imaginent pouvoir, sous peu, transférer l’intégralité du contenu d’un cerveau humain dans un superordinateur, réalisant enfin ce fantasme de la science-fiction : l’immortalité virtuelle…

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