L’Internet des objets médicaux (IoMT) propose de transformer radicalement les prestations de soin de santé. Grâce à une interaction machine-machine et des solutions d’intervention en temps réel, l’IoMT résout les problématiques d’accessibilité et de fiabilité. En outre, l’engagement accru des patients dans la prise de décision stimulera la conformité des services de santé.
En fournissant un régime de traitement individuel basé sur des données et des dispositifs optimisés en fonction des besoins physiologiques, l’IoMT favorise les soins personnalisés.
En outre, les avantages du Cloud, des capteurs, des réseaux, de la mobilité et du Big Data permettront d’obtenir des dispositifs médicaux abordables et un écosystème de santé connecté.
Cet article présente une analyse approfondie et un aperçu des aspects technologiques de l’Internet des objets médicaux (IoMT).
Internet des objets médicaux (IoMT) : C’est quoi ?
L’Internet des objets médicaux (IoMT) est le point d’intersection entre les dispositifs médicaux et l’Internet des objets (IoT). Elle est l’avenir des systèmes de santé actuels où chaque appareil médical sera connecté et surveillé sur Internet via des professionnels de la santé.
L’IoMT joue un rôle central dans l’amélioration de l’efficacité, de la réactivité et la surveillance à distance des dispositifs médicaux. L’IoMT est traitée en connectant et en communiquant en M2M des dispositifs médicaux équipés de Wi-Fi. Les données reçues sont stockées dans la base de données du serveur Cloud puis analysée.
Surveillance de la santé à distance
La surveillance de la santé à distance désigne un processus continu de suivi des exercices faits par le patient et des contrastes pour déterminer ce qui se passe et ce que l’on compte faire.
Il peut s’agir de la surveillance de paramètres physiologiques tels que la fréquence cardiaque, le pouls, la pression artérielle et la température, ainsi que d’autres éléments tels l’ordonnance médicale et le régime alimentaire.
Les soins de santé à distance sont un processus qui permet de collecter et d’examiner périodiquement les données de santé sur la mise en œuvre du programme et de fournir une analyse élémentaire afin de permettre la progression des attentes.
Ce processus permet aux patients d’effectuer, de manière délocalisée, un test de routine et de communiquer les résultats en temps réel à un professionnel de santé.
Médecine relationnelle
La médecine relationnelle (ou de proximité) améliore la capacité du médecin à surveiller et à gérer ses patients dans des environnements de soins de santé connectés. Elle utilise des méthodes avancées pour recueillir des informations sur la santé des personnes dans une zone unique (comme le domicile d’un patient) et transmettre ces données dans une autre zone pour analyse et recommandations soit par des prestataires de soins de santé ou des programmes de gestion des maladies.
L’IoMT intervient dans l’intégration des dispositifs de soins de santé aux réseaux informatiques via le web, qui reçoit les informations en temps réel et permet d’interagir avec les patients.
IoMT orienté objet
Il s’agit notamment d’objets quotidiens via des systèmes intelligents utilisant des interfaces intelligentes telles que ZigBee, Bluetooth, RFID, LAN et Wi-Fi pour s’interfacer et communiquer dans des divers contextes.
Le module IoMT orienté objet considère des objets physiologiques intelligents permettant de communiquer virtuellement via les technologies Internet. Il collecte et communique les caractéristiques de santé du patient à tout moment et en tout lieu en utilisant le service optimal dans n’importe quel chemin de réseau.
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Avantages et impact de l’IoMT
Le grand volume de données générées est reçu par des capteurs, des actionneurs et des systèmes embarqués. Cependant, ceux-ci ne sont pas en mesure de les traiter facilement en utilisant les méthodes de traitement conventionnelles.
En outre, des bases de données et des ressources supplémentaires sont nécessaires pour stocker les données. Il est également d’une importance capitale d’obtenir un modèle significatif pertinent pour les informations de diagnostic du patient.
L’IoMT permet d’accélérer le diagnostic des maladies et la prise de décision en compilant des données médicales volumineuses en temps voulu. L’IoMT accroît l’interaction homme-machine, ce qui améliore la tenue des dossiers médicaux.
Domaines d’impact de l’IoMT
- Soins spécifiques au patient, en fonction du contexte et grâce aux dossiers médicaux antérieurs
- Élaboration de lignes directrices fondées sur des données probantes
- Amélioration de la connexion et la synchronisation des appareils
- Prévision de l’évolution d’état de santé
- Suivi et intervention en temps réel
Avantages de l’IoMT
Avantages pour les patients
- Interventions en temps réel dans les situations d’urgence
- Réduction des coûts
- Réduction de la morbidité et de la charge financière en raison de la diminution des visites de suivi
Avantages pour les prestataires de services de soins de santé
- Interventions en temps réel dans les situations d’urgence
- Réduction des coûts
- Réduction de la morbidité et de la charge financière en raison de la diminution des visites de suivi
- Utilisation optimale des ressources et des infrastructures
- Réduction du temps de réponse en cas d’urgence médicale
Architecture de réseau IoMT
L’architecture proposée repose sur la communication entre l’unité de soins dans le domicile du patient et le terminal de soins de santé chez le médecin :
1- La première couche permet de détecter et collecter des données à partir de capteurs biométriques portés sur soi. Des unités de calcul et de traitement intelligentes connectent les dispositifs matériels et la surface de peau du patient.
2- Les données collectées sont traitées et transférées à la couche de service, qui se compose de dispositifs de stockage et d’organisation de données et de protocoles filaires/sans fil tels que Bluetooth, Zigbee, RFID, WiFi, Ethernet et les réseaux 3G/4G. Ceux-ci sont reliés à la couche IoMT qui communique les paramètres mesurés aux établissements tels que les hôpitaux, les centres d’urgence et les ambulances.
L’examen de santé global d’un groupe de patients est effectué par les médecins à l’aide de dispositifs matériels et logiciels efficaces, qui analysent automatiquement les variations des paramètres de chaque patient et identifient leur état physique sur une période donnée. Cette couche fournit des services de Cloud Computing, de protection des données et de confidentialité des patients.
3- La troisième couche d’application utilise l’interface entre les médecins et les patients à distance pour fournir facilement des informations sur l’état de santé à la demande ou sur une base régulière.
Ainsi, l’IoMT se décline en trois modèles : capteurs orientés acquisition d’objets, surveillance des intergiciels orientée Internet et systèmes d’action orientés connaissances.
Composants matériels de l’IoMT
Les patients
Numériseur d’images
- Comprend une caméra/un scanner pour numériser les documents
Appareil de mesure
- Comprend un électrocardiogramme (ECG), appareil de mesure de pression artérielle et moniteur d’oxygène
Afficheur utilisateur
- Affichage des données sur les écrans des téléphones portables ou des ordinateurs
Modem
- Conversion des données numériques en signal électrique
Réseau
Utilisé pour le transfert de données sans fil ou filaire
Analyse de données
Traitement de données des patients
Périphérique de stockage
Matériel de stockage de données
Les Médecin
Écran du médecin
- Utilisé pour l’intervention et la surveillance à distance
Modem
- Recevoir les données du réseau en temps réel
Caméra médicale
- Comprend une caméra principale, une caméra auxiliaire et une caméra pour documents
Différentes applications de l’IoMT
Les dispositifs médicaux existants peuvent être modifiés en dispositifs IoMT. Outre leur utilité dans la gestion des états de santé réguliers, les équipements IoMT ont été utilisés pour la prévention des maladies, la promotion de la forme physique et l’intervention à distance dans les situations d’urgence.
Gestion des maladies chroniques
Les appareils compatibles IoMT offrent des alternatives prometteuses pour gérer les maladies chroniques morbides telles que l’hypertension, l’insuffisance cardiaque et le diabète. Ces dispositifs sont utilisés pour surveiller des paramètres tels que la pression artérielle, les taux de glycémie aléatoires, le poids et les concentrations d’électrolytes dans le corps.
Les données fournies par ces appareils sont utilisées pour modifier le traitement et les doses, et pour prévoir l’évolution de la maladie. En outre, la collecte centralisée de données peut être utile pour étudier la tendance épidémiologique de certaines maladies dans une population spécifique.
Aide à la vie à distance (télésanté)
Les données provenant des dispositifs du réseau sont enregistrées dans un lieu central situé dans le cabinet du médecin. La compilation et le traitement des données spécifiques au patient permettent l’automatisation des soins.
Cette intelligence artificielle aide les prestataires de services à transférer les tâches d’acheminement, de surveillance et d’administration sur le terrain aux machines IoMT, ce qui permet d’économiser les coûts liés à la mise en œuvre des ressources de suivi et à l’utilisation de l’infrastructure.
Bien-être et soins préventifs
Les appareils compatibles IoMT facilitent le suivi de l’alimentation, de l’activité physique et de la qualité de vie. Des dispositifs innovants tels que les puces implantables et les systèmes intégrés dans les appareils biomédicaux, permettent de suivre en continu l’activité des patients et les changements vitaux associés.
Les capteurs, convertisseurs et microprogrammes avancés des appareils intelligents permettent aux utilisateurs d’analyser et de corréler divers événements vitaux avec les conditions de santé au niveau local. En outre, les capacités de mise en réseau à distance de ces appareils permettent d’obtenir l’aide d’experts dans des situations d’urgence, quel que soit l’endroit où l’on se trouve.
Intervention à distance
Les données en temps réel obtenues grâce aux capteurs permettent aux médecins d’administrer des médicaments et d’évaluer la réponse en cas d’urgence. Ces interventions rapides offrent une assistance médicale de haute technologie et réduisent le coût de l’hospitalisation.
Amélioration de la gestion des médicaments
Les étiquettes RFID basées sur l’IoMT permettent de gérer les problèmes de disponibilité des médicaments et les coûts d’approvisionnement. La FDA a suggéré des directives pour la RFID et la gestion de la chaîne d’approvisionnement des médicaments. Celles-ci incluent l’ajout des étiquettes sur les emballages des médicaments, ce qui permet aux fabricants de garantir la qualité de la chaîne d’approvisionnement.
Autres domaines d’application
- Aide à la réadaptation et à l’hospitalisation
- Accès aux dossiers électroniques de santé sans perte d’informations médicales
- Analyse des protéines en ligne et exactitude de la composition
IoMT : Défis et tendances
La mise en œuvre réussie des systèmes de surveillance à distance des patients basés sur l’IoMT se heurte à certaines limites et certains défis en termes de technologie et de mise en réseau, tels que :
- L’acquisition de données précises
- Gestion de la diversité des dispositifs et de l’interopérabilité
- La bande passante
- La qualité des services de santé
- La limitation de la durée de vie des batteries
- La biocompatibilité des capteurs
La technologie émergente et les avancées dans le domaine de la communication Internet apportent de nombreux défis couplés à une contribution à la croissance du domaine médical. Les principaux défis dans le domaine de l’IoMT sont la conception de la mise en œuvre matérielle et logicielle, l’optimisation de la conception des capteurs et le traitement en temps réel avec des capteurs à faible consommation d’énergie.
Outre les défis liés au réseau et à la technologie, les difficultés les plus courantes et générales sont :
- L’attitude des utilisateurs
- L’acceptation et les obstacles technologiques
- La confidentialité
- Les questions juridiques
- Les obstacles éthiques et administratifs
- Les coûts de mise en œuvre
- La maintenance du système
Le fait de surmonter ces difficultés dans le domaine de l’IoMT améliorera le niveau des soins de santé à distance. Les travaux futurs devraient porter sur les défis auxquels sont constamment confrontés les systèmes mobiles, tels que la précision des signaux critiques, la bande passante, la qualité des services de santé, les technologies sans fil adaptables, l’interopérabilité entre les différents systèmes et le cryptage des données et la sécurité. Il ne faut cependant pas oublier les aspects juridiques et éthiques, et se concentrer sur le développement de systèmes attrayants.
Conclusion
La mise en œuvre de dispositifs médicaux connectés améliorera considérablement la prestation des soins de santé. L’IoMT fournit des services de soins de santé et de surveillance de la santé meilleurs et fiables, car elle comble le fossé entre les médecins, les patients et les services de santé. L’IoMT permet aux médecins et au personnel hospitalier de travailler de manière plus précise et plus active avec moins d’efforts.
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