Robots de santé : Améliorer les soins aux patients et soutenir les soignants

Les robots de santé contribuent à de meilleurs résultats pour les patients. Découvrez où ils peuvent aider, leurs avantages et limites, et comment les trouver.

Le marché mondial des robots de santé est estimé à 10,56 milliards USD en 2021. Selon Data Bridge Market Research, il croîtra à un TCAC de 22,3 % jusqu'en 2028 pour atteindre 43,22 milliards USD.

De nombreuses applications émergentes n'ont que quelques fournisseurs. Certaines applications sont matures, avec de nombreux vendeurs proposant des solutions.

Cet article explore les robots de santé à travers les thèmes suivants :

• Robots de nettoyage et de désinfection
• Robots de sécurité et de surveillance
• Robots chirurgicaux
• Robotique pour prothèses
• Robots de rééducation
• Robots pour la formation du personnel médical
• Robots sociaux et de téléprésence
• Robots de transfert de patients
• Robots de santé pour la livraison d'objets
• Robots de prélèvement et de distribution
• Comment trouver le robot de santé idéal

Robots de nettoyage et de désinfection

Les robots de désinfection sont plus rapides et plus complets que les humains. Ils protègent le personnel de nettoyage. Et les robots de nettoyage peuvent même améliorer l'accès des patients aux équipements coûteux.

De nombreux robots de nettoyage commerciaux utilisent le rayonnement ultra-violet (UV) pour désinfecter les surfaces. Des études ont montré l'efficacité des UV pour tuer virus et bactéries. L'utilisation des UV est une méthode de nettoyage « sans contact ». Elle est plus rapide que les méthodes manuelles impliquant l'essuyage avec un chiffon. Le personnel de nettoyage est protégé d'une infection potentielle.

La technologie est readily disponible. Il existe de nombreux fournisseurs parmi lesquels choisir.

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Robots de sécurité et de surveillance

Des robots utilisant des technologies de vision par ordinateur pour mesurer les signes vitaux sont en développement. La vision assistée par IA permet des mesures sans contact physique avec le patient. Signes vitaux : température, respiration, pouls, saturation en oxygène. Bien que controversé, la tension artérielle peut aussi être mesurée par caméra uniquement.

La pandémie de COVID a accéléré les efforts pour des mesures de signes vitaux sans contact. Une méthode sans toucher réduit le risque de contamination croisée.

Une approche en développement utilise un robot quadrupède de type chien avec les instruments attachés. Le robot se rend à une destination assignée, prend les mesures et rapporte les résultats.

De tels robots ne sont pas encore commercialement disponibles. Des moniteurs de chevet effectuant des mesures continues sans contact sont en essais cliniques.

Cependant, des dispositifs médicaux portables (wearables) sont disponibles pour surveiller les signes vitaux. L'appareil peut communiquer les résultats sans fil.

Robots chirurgicaux

Les robots chirurgicaux promettent des procédures mini-invasives. De plus petites incisions réduisent les risques pour les patients et les chirurgiens. Autres avantages : moins de complications. La chirurgie robotique cause moins de douleur et de perte de sang. La récupération est plus rapide, les cicatrices plus petites et moins visibles.

Cependant, toutes les preuves ne soutiennent pas ces affirmations.

Selon une revue systématique dans les Annals of Internal Medicine, « il n'y a actuellement aucun avantage clair avec les plateformes robotiques existantes, qui sont coûteuses et augmentent la durée opératoire. » Cette conclusion était basée sur un nombre relativement petit de patients. La revue ajoute qu'un raffinement ultérieur est attendu. « Les versions futures ont le potentiel d'améliorer les résultats cliniques sans les inconvénients existants. » Les études se poursuivent.

Un seul fournisseur a dominé le marché des robots chirurgicaux pendant la dernière décennie. De nouvelles offres sont à divers stades d'approbation dans le monde.

Robotique pour prothèses

Le marché est robuste pour les dispositifs robotiques aidant les personnes avec des membres manquants et handicaps associés. Les dispositifs sont devenus de plus en plus performants. Certaines prothèses sont contrôlées par les terminaisons nerveuses au site d'amputation.

Dans le cas d'une main prothétique, avec certains dispositifs, l'utilisateur souhaite simplement bouger les doigts, et cela se produit. C'est possible car le cerveau génère des impulsions électriques. Le signal voyage via les nerfs. Même avec un membre amputé, il reste des impulsions électriques au site d'amputation. Ces impulsions sont traduites en mouvement par les actionneurs robotiques.

Les dispositifs moins chers exigent que l'utilisateur règle manuellement la position du poignet prothétique. Un tel réglage manuel présume que l'utilisateur a une main fonctionnelle. D'autres prothèses sont plus avancées, et l'utilisateur peut contrôler le poignet et les doigts par sa seule volonté. Certains dispositifs sont fournis avec une application smartphone permettant de personnaliser les mouvements de la main.

Il existe aussi divers dispositifs pour les prothèses de jambe. Des dispositifs plus simples suffisent pour un handicap moins sévère. Peut-être la personne a-t-elle encore le contrôle de ses muscles et a-t-elle juste perdu une partie de la jambe sous le genou. Pour des handicaps plus sévères, certains exosquelettes s'attachent au corps de l'utilisateur. L'exosquelette a des actionneurs électriques pour aider la personne à se tenir debout et marcher.

Les progrès rapides de la robotique pour prothèses se poursuivent. De plus en plus de handicaps peuvent être aidés chaque année. Des personnes qui pensaient ne jamais sortir d'un fauteuil roulant peuvent maintenant marcher grâce à la robotique.

Une organisation a déclaré son objectif de rendre les fauteuils roulants obsolètes d'ici 2035.

Une telle technologie n'est pas sans coût significatif. Elle n'est peut-être pas encore à la portée de nombreux patients. Il n'est pas clair dans quelle mesure l'assurance santé paiera pour de tels dispositifs.

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Robots de rééducation

Les victimes d'AVC et de lésions cérébrales bénéficient de la kinésithérapie. Autres pathologies courantes nécessitant de la rééducation : lésion de la moelle épinière et dommages nerveux. Mais la kinésithérapie pour le soignant est laborieuse et peut être épuisante. La technologie robotique aide à réduire les exigences physiques pour le thérapeute. Des études montrent que la robotique de rééducation améliore les résultats pour les patients.

Certains robots ciblent la coordination main-œil professionnelle. Une telle thérapie est souvent nécessaire pour les victimes d'AVC. Le traitement est rendu plus agréable en introduisant des éléments de jeu. Les patients sont plus motivés pour continuer et passent plus de temps à faire les exercices. Donc, les résultats s'améliorent. En outre, le robot aide à vérifier les progrès avec diverses statistiques. De nombreux fournisseurs proposent ce type de thérapies robotiques.

Aider les gens à marcher est un autre domaine où la technologie robotique est commercialement disponible. Une approche est l'exosquelette, dans lequel le cadre robotique est attaché au corps du patient. Le patient appuie sur un bouton, et les actionneurs électriques aident à se lever. Une autre pression et la robotique aide le patient à marcher. Les actionneurs robotiques aident à mettre un pied devant l'autre.

Pour les patients alités, la kinésithérapie est très importante. Des études ont montré que les patients alités perdent rapidement de la masse musculaire sans exercice. Les kinésithérapeutes aident en bougeant surtout les jambes du patient de manière spécifique. Pourtant, c'est fatigant et entraîne souvent des maux de dos ou d'autres blessures pour le soignant. Les National Institutes of Health (NIH) américains ont mené une étude sur l'incidence de tels dommages. L'étude a trouvé une incidence élevée de tensions liées au travail chez les kinésithérapeutes. De telles blessures survenaient annuellement chez 20,7 % des thérapeutes interrogés.

Des robots ont été développés pour aider les patients et les thérapeutes. Le thérapeute attache un bras robotique articulé à la jambe du patient. Ensuite, le soignant « démontre » le mouvement au robot. Une fois qu'il a appris le mouvement, le bras robotique peut répéter exactement le mouvement autant de fois que le thérapeute le dirige.

Une autre approche de rééducation implique un rail au plafond ainsi qu'un exosquelette. Des attaches suspendues au rail empêchent le patient de tomber. Et l'exosquelette aide le patient à faire les bons mouvements de marche.

Certaines thérapies occupationnelles et physiques assistées par robot sont conçues pour être utilisées à domicile. Elles impliquent généralement la thérapie de la main et du pied. Les mouvements assistés par robot permettent au patient d'atteindre une plus grande amplitude de mouvement. La plupart de ces thérapies robotiques sont offertes comme un service mensuel. Plutôt que d'acheter le robot, le patient le loue aussi longtemps que nécessaire.

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Robots pour la formation du personnel médical

La formation des professionnels de santé est un domaine où la robotique est de plus en plus utilisée. Une approche est la formation en réalité virtuelle (RV). L'étudiant porte un masque RV et « voit » une salle d'opération avec une équipe d'assistants. Le système RV répond au contrôle vocal. L'étudiant peut s'adresser aux membres virtuels de l'équipe par leur nom. L'apprenant peut ordonner l'administration d'un médicament à un dosage spécifique, parmi de nombreuses autres options. Le traitement d'une crise cardiaque est un exemple de bonne application pour la formation en RV.

Les simulateurs de patients robotiques (RPS) offrent une expérience de formation à faible risque et réaliste. Des mannequins ont souvent été utilisés par le passé, mais ils manquent de capacité de réponse. L'absence de réponse limite le réalisme de la formation. En revanche, les simulateurs de patients robotiques peuvent bouger, crier de douleur, et même répondre au traitement. Des études montrent que l'apprentissage est mieux retenu quand la simulation est plus réaliste.

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Robots sociaux et de téléprésence

Les patients atteints de démence deviennent parfois agités et violents. Beaucoup sont actuellement sédatés. Parfois, ils sont physiquement attachés avec des sangles. Un succès significatif a été obtenu avec les robots sociaux. L'un de ces robots ressemble à un bébé phoque en peluche. D'autres ressemblent à des chatons et des chiots. De nombreux patients qui entrent en contact avec un tel robot se calment rapidement, sourient et se sentent bien. Aucun médicament n'est utilisé. Bien sûr, cela ne fonctionne pas dans tous les cas. Pourtant, si le robot de compagnie n'est pas efficace, il n'y a aucun mal.

Il y a une variation considérable de prix selon le réalisme de l'« animal ». Les robots plus chers et sophistiqués ont de nombreux capteurs. Ils font des expressions faciales mignonnes et appréciatives quand on les caresse. Les robots font des sons réalistes et peuvent même apprendre de leurs propriétaires. Certains robots de compagnie coûtent seulement quelques centaines de dollars — d'autres coûtent des milliers.

L'isolement social et la solitude sont courants chez les personnes âgées. Les robots de téléprésence mobiles se sont avérés utiles. Le robot est équipé d'un écran vidéo, caméra, microphone et haut-parleur. Certains modèles ont un degré de mouvement autonome. Souvent, l'utilisateur peut diriger le robot pour qu'il se déplace ou appelle quelqu'un par commande vocale. Les robots fonctionnent comme des assistants sociaux, connectant les gens entre eux. Les utilisateurs peuvent être rappelés de rendez-vous et de tâches. Certains modèles fournissent une stimulation cognitive et encouragent l'utilisateur à faire de l'exercice. Améliorer la sécurité est un autre avantage, car le robot peut appeler à l'aide si l'utilisateur tombe ou crie au secours.

Malgré les avantages, les robots de téléprésence ne sont pas encore largement adoptés.

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Robots de transfert de patients

Transférer un patient d'un fauteuil roulant vers un lit est difficile. Cela met le patient en risque de blessure secondaire. Et le soignant peut aussi se blesser. Les transferts sont plus difficiles pour les infirmiers et aides-soignants quand les patients sont corpulents. Souvent, le transfert nécessite plusieurs soignants.

Les solutions robotiques de transfert de patients résolvent ces problèmes. Une approche implique une plateforme fine montée sur une base mobile. L'opérateur positionne l'appareil à côté du lit du patient. Sous contrôle de l'opérateur, la plateforme est étendue par des moteurs électriques pour passer sous le patient. Des bandes rotatives autour de la plateforme tirent le patient sur sa surface. Ainsi, le patient est solidement centré sur la plateforme étendue. Ensuite, l'opérateur appuie sur un bouton pour rétracter la plateforme. Maintenant, le patient est centré sur la base mobile du robot. Le processus est répété en sens inverse pour le transfert vers une civière. La procédure est douce, et les patients rapportent peu de sensation de mouvement.

Une autre approche implique une écharpe placée sous le patient, soit au lit, soit dans un fauteuil roulant. Le robot est une mini-grue qui soulève l'écharpe avec le patient. Un joystick contrôle les modèles robotiques. Des actionneurs électriques soulèvent et positionnent doucement le patient sous le contrôle de l'opérateur. C'est une solution flexible permettant le transfert du lit à la civière et retour, et du fauteuil roulant au lit. Cette approche de grue robotique peut être plus laborieuse que la solution décrite au paragraphe précédent car elle nécessite de placer l'écharpe sous le patient.

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Robots de santé pour la livraison d'objets

Dans les hôpitaux, une part significative de la journée de travail des soignants est consacrée aux déplacements. Les robots de livraison en santé réduisent le temps que les techniciens de soins passent à marcher. Moins de temps en déplacements signifie plus de temps avec les patients.

Les robots mobiles autonomes (AMR) transforment la santé, surtout dans les hôpitaux. Les AMR peuvent livrer :

• échantillons de fluides
• prélèvements
• linge
• repas
• médicaments
• équipements

vers et depuis les chambres de patients. Les grands systèmes de santé ont employé des tubes pneumatiques et même des systèmes sur rail pour de telles livraisons. Ces méthodes sont coûteuses et peu flexibles quand les procédures changent ou que les pièces sont déplacées. Les AMR peuvent se déplacer aussi vite que les gens dans un couloir. Ils évitent les obstacles automatiquement. Ils peuvent même planifier un nouvel itinéraire car chaque robot porte une carte complète de l'établissement en mémoire.

Crucialement, les AMR libèrent le temps que les infirmiers ou autres personnels passeraient à transporter ces articles.

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Robotique de prélèvement et de distribution

Maintenir une pharmacie bien approvisionnée et distribuer les médicaments sont des tâches laborieuses. Les systèmes robotiques réduisent significativement le temps nécessaire pour :

• Remplir les rayons — cette tâche est automatisée avec des scanners d'entrée spécialement conçus, unités de convoyage, bras robotiques et rayonnages
• Trouver le médicament — les systèmes robotiques utilisent des codes-barres ou QR et peuvent récupérer automatiquement les médicaments d'une simple pression
• Suivi des stocks — toujours précis et à jour
• Compter les comprimés — les machines le font plus vite et plus précisément

Un énorme avantage de la distribution automatisée de médicaments est la réduction des erreurs. Un seul surdosage ou incident de mauvais médicament peut entraîner des poursuites judiciaires et d'immenses conséquences.

Le marché des systèmes de distribution automatisée de médicaments est bien développé, et il y a de nombreux fournisseurs parmi lesquels choisir.

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Comment trouver le robot de santé idéal pour votre organisation

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