Expérimentation 5G en salle TherA-Image au CHU de Rennes : simulation d'intervention cardiaque sur un patient "fantôme" suivi par un chirurgien à distance @b<>com
Le développement de techniques mini invasives en chirurgie requiert l’assistance de divers dispositifs d’imagerie tels que des équipements d’acquisition et de visualisation. Ces équipements transmettent une quantité importante de données et leur utilisation sans fil via les réseaux actuels restreint leur usage. Or, l’absence de câbles de télécommunications offre des avantages considérables pour augmenter l’efficacité des soins, pour les patients et l’équipe médicale : la reconfiguration facilitée du bloc pour des opérations spécifiques, et la réduction du nombre de câbles qui entravent les gestes des praticiens et qu’il faut désinfecter entre deux opérations.
Lors d’une expérimentation réalisée ce matin en salle TherA-Image² au CHU de Rennes, un patient « fantôme »3 a subi une intervention cardiaque réalisée par Erwan Donal (cardiologue) suivie à distance depuis Athènes, par le Dr Alexandos Stefanidis. Cette opération a été facilitée par la superposition d’images d’échographies et de radiographies par rayons X retransmises grâce à la 5G à 26 GHz au travers d’une application de réalité augmentée permettant ainsi à l’équipe médico-soignante de gagner en confort et en efficacité pendant l’intervention.
L’enjeu de cette expérimentation est d’obtenir une synchronisation
parfaite des images pour augmenter la performance opérationnelle de la prise en
charge médicale. Un décalage dans le temps risquerait d’induire un décalage
dans l’espace du geste du praticien.
Les signaux de l'ultrason et du X-ray sont fusionnés par l'application de réalité augmentée et transmis par le réseau 5G @b<>com
Plusieurs flux vidéo sans fil, utilisant un réseau expérimental 5G à 26 GHz, ont été mis en œuvre pour obtenir ce résultat :
- La transmission d’un flux d’un échographe et d’une caméra HD fixe vers une application de réalité augmentée et un écran de visualisation destiné au chirurgien ;
- Un flux allant du serveur hébergeant l’application de réalité augmentée vers l’écran de la salle d’opération ;
- Un dernier flux partant des lunettes connectées du chirurgien vers l’ordinateur d’un confrère à distance.
Dispositif de lunettes embarquées permettant au cardiologue Erwan d'échanger à distance avec un confrère @b<>com
Le succès de cette intervention chirurgicale augmentée avec la 5G incite les équipes du CHU de Rennes et ses partenaires à poursuivre leurs expérimentations. Un des prochains défis techniques porte notamment sur une meilleure adaptation des différents flux vidéo aux capacités offertes par la 5G, ceci afin d’obtenir des qualités d’images encore plus optimales.
Le cas de la télé expertise dans une ambulance connectée, expérimenté en septembre 2021
Télé expertise dans une ambulance connectée @b<>com
Pour
améliorer et optimiser la prise en charge d’un patient en urgence vitale hors
de l’hôpital, les médecins urgentistes ont très souvent besoin d’un avis
médical voire d’une assistance au geste thérapeutique fournis par un expert qui
se trouve à distance.
Les réseaux de télécommunication actuels ne permettent pas de transmettre rapidement les données d’imagerie médicale sans détériorer leur qualité. Avec un très haut débit et une très faible latence, la 5G à 26 GHz permet d’envoyer ces données en temps réel, sans perte de qualité.
En septembre 2021, les partenaires ont réalisé un test en conditions réelles, à quelques kilomètres du CHU de Rennes. Le médecin urgentiste Tarik Cherfaoui a réalisé une échographie cardiaque sur un patient « fantôme »3 dans une ambulance, guidé à distance par les équipes du CHU. Le Dr Erwan Donal, cardiologue, disposait d’images retransmises en temps réel par l’échographe de l’ambulance grâce au flux vidéo des lunettes connectées - développées par la société AMA - dont l’urgentiste est équipé. Il a ainsi pu guider le médecin urgentiste sur l’orientation de la sonde et l’aider dans l’interprétation des résultats.
Ce duo connecté forme alors une seule et même équipe pour apporter, le plus rapidement possible, les premiers soins au patient.
Cette obtention d’un diagnostic précis et ultra rapide est un bénéfice majeur pour les patients. Il permet aux équipes hospitalières de qualifier précisément les besoins du patient avant même son entrée à l’hôpital. Il permet également d’anticiper et d’optimiser leur parcours d’hospitalisation de manière conséquente.
« L’utilisation d’XpertEye par les
services d’urgence accélère la compréhension de la situation, notamment lorsque
l’évaluation visuelle est critique : traumatologie, neurologie, dyspnée,
éruption cutanée, etc. C’est pour cette raison qu’une trentaine de SAMU, SDIS,
et HAD ont déjà adopté cette solution de réalité assistée. Comme pour la
plupart des innovations connectées, la contrainte reste l'accès à un réseau
fiable. La 5G garantira une meilleure qualité des flux vidéo, la possibilité de
diffuser des vidéos HD ainsi qu'une quantité de données échangées de plus en
plus rapidement » commente Guillaume Campion, VP Produits &
Partenariats chez AMA.
« Nous travaillons sur les réseaux 5G et au-delà
depuis notre création et dans le cadre de ces expérimentations à l’échelle
européenne, nous avons apporté notre solution de cœur de réseau privé 5G
appelée *Dome*. Cette
première phase de test a été une réussite tant au niveau technique, avec la
mise en place concluante d’un réseau expérimental 5G privé sur le campus de
b<>com, qu’au niveau application où les équipes médicales ont pu
transmettre les images médicales (sonde échographique et lunettes connectées) à
distance et sans perte de qualité » explique
Mathieu Lagrange, Directeur réseaux et
sécurité de b<>com.
« Les interventions médicales sont de
plus en plus complexes et nécessitent l’utilisation de multiples dispositifs
d’imagerie médicale. La présence de câbles de connexion constitue un risque
pour les mouvements des personnels et leur concentration sur le geste. Ils
empêchent aussi le déplacement facile d’un équipement d’une salle à une autre.
L’utilisation de la 5G au sein du bloc offre la promesse de supprimer ces câbles
tout en conservant une transmission de signal rapide et sécurisée » indique le Pr Erwan Donal,
cardiologue au CHU de Rennes.
« L'utilisation de la 5G dans la santé
permettra d'améliorer l'accès aux soins et à l'expertise médicale sur
l'ensemble du territoire en fournissant les moyens d'une meilleure assistance
aux soins : depuis la surveillance de la santé à des fins de prévention et
de détection précoce, jusqu’aux phases de diagnostic et d’intervention dans
l’ambulance en cas d’incident » résume le docteur Tarik Cherfaoui, chef de service adjoint Urgences Adultes SAMU
SMUR au CHU de Rennes.
« Les équipes de Nokia sont très fières
de collaborer à ce projet pour lequel nous avons mis en place un réseau
expérimental 5G RAN privé sur la bande de fréquences 26 GHz. Ce spectre qui
offre une largeur de bande inégalée va permettre d'augmenter très
significativement les débits en 5G, à des niveaux très supérieurs à ceux des
fréquences 3.4-3.8 GHz. C’est particulièrement intéressant pour des
applications médicales qui nécessitent l’échange de données importantes en
temps réel et de manière totalement fiable» a indiqué Olivier Audouin Directeur des partenariats de recherche,
Nokia Bell Labs.
« Nous nous réjouissons de collaborer à des
expérimentations de cette envergure dans le domaine médical qui grâce à la 5G
apportent des réponses concrètes aux besoins des praticiens tout en améliorant
le suivi des patients. La 5G va décupler le développement d’applicatifs pour
tous les secteurs d’activité », indique Michaël
Trabbia, Directeur Exécutif Technologies et Innovation d’Orange.
Des
expérimentations à l’échelle européenne
Préfigurer les usages futurs des réseaux 5G dans les domaines du transport, du tourisme et de la santé, telle est l’ambition du projet européen 5G-TOURS, financé par le programme H2020 de l’Union Européenne, et qui rassemble une trentaine d’acteurs publics et privés d’envergure1.
Dans le domaine de la santé, deux des quatre expérimentations du projet sont testées au CHU de Rennes en partenariat avec AMA, b<>com, Nokia, Orange et Philips.
1 5G TOURS les
partenaires : Ericsson
(Italie), Samsung (Royaume-Uni), Telecom Italia (Italie), Orange (France),
Hellenic Telecommunications (Grèce), Nokia (France), Philips (Pays-Bas,
France), RAI (Italie), Athens Airport (Grèce), Comune di Torino (Italie), CHU
de Rennes (France), Ecole Ellinogermaniki Agogi (Grèce), Centre Meleton
Asfaleias (Grèce), Atos (Espagne), Wings (Grèce), Expway (France), Real
Wireless (Royaume-Uni), AMA (France), Sequans (France), Liveu (Israel), Acta
(Grèce), b<>com (France), Université Carlos III de Madrid (Espagne),
Université Politecnica de Valencia (Espagne), IIT (Italie).
3 dispositif de simulation cardiaque
