Université de Sheffield

Miser sur la modélisation virtuelle pour améliorer les soins aux patients

Jacqui Griffiths
13 January 2021

3 minutes

Des entreprises du monde entier créent des « jumeaux virtuels » interactifs du corps humain afin de soutenir les chercheurs, les médecins et les patients. Nombre de ces projets font partie de l'initiative Virtual Physiological Human (VPH) financée par l'Union européenne. L'objectif à long terme est de développer des modèles virtuels complets et intégratifs du corps humain vivant afin de booster la recherche et d'accompagner la prise de décision des professionnels de la santé. Les solutions développées dans le cadre de cette initiative sont déjà très prometteuses et permettront d'améliorer les soins aux patients.

« Le concept d'humain physiologique virtuel (VPH) est très large. Il englobe aussi bien les atomes et molécules que l'être vivant de manière plus générale », affirme John Fenner, maître de conférences en physique médicale à l'université britannique de Sheffield. « Le VPH tente d'apporter des réponses concrètes aux problèmes concrets que nous rencontrons aujourd'hui. La plupart du temps, cela implique de nous éloigner des modèles plus complexes afin de nous concentrer sur les questions cliniques pratiques auxquelles nous serons en mesure de répondre en nous basant sur des modèles plus simples. »

« Le concept d'humain physiologique virtuel (VPH) est très large. Il englobe aussi bien les atomes et molécules que l'être vivant de manière plus générale. »

JOHN FENNER, MAÎTRE DE CONFÉRENCES SENIOR EN PHYSIQUE MÉDICALE, UNIVERSITÉ DE SHEFFIELD

Afin de fournir ces modèles aux cliniques qui traitent les patients, il est essentiel de garantir une véritable collaboration interdisciplinaire. « Qu'il s'agisse des autorités de réglementation, de l'industrie ou des médecins, tous sont impliqués dans le processus », déclare Andrew Narracott, également maître de conférences en physique médicale à l'université de Sheffield. « Si l'une de ces trois parties prenantes n'est pas pleinement engagée dans le développement d'une solution, le processus risque de prendre considérablement plus de temps. »

Andrew Narracott souligne la réussite d'applications VPH comme FEops HEARTguide,. Disponible sur les marchés européen et canadien, cette solution révolutionne la prise en charge de patients nécessitant un remplacement de valve cardiaque.

Visualisation de données utilisant l'impression 3D et la réalité virtuelle pour diffuser les résultats de la recherche VPH-CaSE auprès du Parlement européen. Produit par Susanna Migliori et hébergé au sein du laboratoire de recherche du Politecnico di Milano, ce modèle CFD (Computational Fluid Dynamics) représente une artère coronaire avec stent ainsi que les contours de la contrainte de cisaillement de la paroi. Pour plus d'informations, vous pouvez consulter : vph-case.eu. (Image © Université de Sheffield)

Mais la démocratisation de cette approche rencontre quelques obstacles. « Au-delà des aspects purement techniques de la modélisation, ce sont souvent des éléments de base comme le partage de données qui constituent de véritables défis à relever », ajoute John Fenner. « Il y a notamment la question éthique de la confidentialité des données. L'initiative VPH permet de promouvoir des solutions qui permettront à la recherche de réaliser rapidement des avancées. »

Il est essentiel de travailler main dans la main avec les autorités de réglementation. « Si des solutions utilisées pour un diagnostic ou un traitement sont classées comme des « dispositifs médicaux » par les autorités de réglementation, ces dernières jouent un rôle majeur dans la mise en œuvre d'applications au sein des hôpitaux et des cliniques », poursuit Andrew Narracott. « Certains organismes publient désormais des documents d'orientation qui se réfèrent directement à l'utilisation de modèles virtuels pour le développement de médicaments et la conception de dispositifs. Qu'ils reconnaissent le rôle de la simulation dans ce processus marque un véritable tournant. Au cours des prochaines années, il sera nécessaire de rassembler les experts en simulation et les autorités de réglementation afin d'échanger plus longuement sur le sujet et d'identifier les prochaines étapes. »

Dans le milieu clinique, les solutions VPH gagnent de plus en plus en popularité. L'Insigneo Institute for in silico medecine de l'université de Sheffield, par exemple, fait partie des quelques organisations clés qui entretiennent des liens étroits entre les chercheurs et les praticiens, semant les graines d'une profonde transformation.

« La formation est essentielle pour démocratiser les solutions VPH en milieu clinique », affirme John Fenner. « Depuis plusieurs années, nous voyons de jeunes médecins suivre un doctorat en technologies informatiques et incitons les médecins à participer à nos projets de physique et de bio-ingénierie. »

Grâce à des solutions de simulation avancées, l'initiative VPH jette les bases de sa vision à long terme.

« Il est possible que dans 30 ans, l'utilisation du VPH soit tellement répandue que nous nous demanderons comment nous faisions avant », conclut John Fenner. « Mais pour le moment, nous en sommes encore aux balbutiements et cherchons la meilleure marche à suivre afin d'utiliser au mieux ces nouvelles technologies. »

Pour plus d'informations sur l'initiative VPH, vous pouvez consulter le site Internet du VPH Institute.

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