Le jumeau numérique, un allié pour la révolution médicale

Jumeau numérique, Digital Twin, Clones, des robots qui nous ressembleraient presque...


Dans les récits de science-fiction, nous imaginons toujours le futur, comme un monde dans lequel nous partagerions notre quotidien avec des robots et d'autres intelligences artificielles, disposant plus ou moins de nos attributs physiques, avec pour utilité principale de rendre service à l’Homme.

Jumeau numérique les robots

Parallèlement à ces fictions, existe une appréhension globale de cette cohabitation. Prendront-ils un jour le contrôle ? 


Ce n'est pas prévu pour le moment, mais au cas où, on vous met le code édicté par Isaac Asimov en matière de robot. 😉


De manière un peu plus réaliste, intéressons-nous au concept de jumeau numérique (digital twin) et à son impact dans la santé.


D

Partie 1 - L'origine du concept de jumeau numérique 


Loin de ces scénarios futuristes, nous avons pourtant besoin de développer ce type de technologies pour répondre aux problématiques d’aujourd’hui et de demain. 


En réalité, nous avons déjà recours à des clones, du moins, de manière digitalisée. C’est le concept de jumeau numérique (digital twin )


Sans intention de conquérir notre monde, le jumeau numérique est en fait un concept utilisé depuis quelques années déjà. Il se définit comme une copie digitale d’un sujet ou d’un objet physique.


C'est d'ailleurs la NASA qui va utiliser ce procédé afin de réaliser des modélisations de prototypes, pour tester divers protocoles de lancement. 


Pensez donc à une fusée copiée exactement à la pièce près et ce, de manière digitale.

 

Jusque-là, les avantages de recourir à de telles techniques semblent plutôt évidents :

- d'un côté, les équipes gagnent du temps et évitent de perdre un maximum d'argent,

- de l’autre, on limite de terribles accidents.


C'est le Dr Michael Grieves qui introduit le terme de Digital Twin dans son ouvrage “Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication".


“J'ai introduit le terme "Digital Twin" dans (...). Je l'attribue cependant à John Vickers de la NASA avec qui j'ai collaboré. Nous avons régulièrement utilisé ce terme dans nos divers projets."


Voyant le potentiel du jumeau numérique, d’autres industries vont s’y intéresser, notamment dans la manufacture, l’automobile, la construction…etc.


Et bien sûr, la santé.

Jumeau numérique

Partie 2 - le jumeau numérique dans la santé 


A/ Exemples d’application du jumeau numérique

Appliqué à la santé et à la recherche médicale, le jumeau numérique se manifeste par exemple, par la modélisation du patient et de son corps, dans toute sa complexité.


Ainsi, dans une optique d’accompagnement personnalisé, il sera possible de tester virtuellement sur cette représentation digitale, des hypothèses de traitement.


Dans le domaine de la chirurgie également, c’est l’assurance de pouvoir appréhender les risques et autres complications.


En pharmacologie, cela permettra de tester, en fonction des dosages, la toxicité de certains principes actifs des médicaments.


Et pour finir, imaginez tous les bénéfices que pourrait en retirer la recherche médicale


En effet, cela permettrait de réaliser des démonstrations, et de vérifier des hypothèses scientifiques beaucoup plus rapidement et certainement, avec un peu plus éthique.


B/ Structuration des données et amélioration de la médecine

En matière de structuration de données, le jumeau numérique est absolument essentiel pour les machines learning et pour les analyses par biomarqueurs.


En effet, en plus de la dimension test et simulation, il y a tout l’aspect traitement de données.

 

Or, l’un des enjeux actuels en médecine est le fait de devoir qualifier et améliorer la qualité de ces traitements.


Rappelons que 80% des données patients sont non structurées et sont surtout remises de manière textuelle.


Ce qui fait ralentir la machine, augmentant de ce fait, le phénomène d'inégalité en termes d’accès aux soins. 


Avec un jumeau numérique, c'est l'assurance de pouvoir récolter un maximum de données ciblées, avec le résultat des tests effectués, et ce, de manière structurée.


Qui plus est, le jumeau numérique s'inscrit dans la démarche du deep learning qui consiste en l’utilisation d’algorithmes pour identifier des situations non résolues et comprendre de nouvelles relations de cause à effet.


De ce que la machine connait, elle peut envisager des hypothèses sur ce qu'elle ne connait pas encore.


Assez fort, n'est-ce pas ? Mais pour cela, l'IA a besoin d'éléments à observer et sur lesquels elle peut réaliser des expériences, des comparatifs (pour ne pas dire cobaye).


L’avantage donc, du jumeau numérique étant de pouvoir réaliser et structurer les différentes études sur un panel de sujets et ce, de manière digitalisée.

 

Conclusion : Modélisation, simulation, structuration 

Aujourd’hui, le jumeau numérique fait partie intégrante d’une nouvelle ère industrielle.


Il révolutionne les différents secteurs. 


L’utilisation du digital twin dans le domaine médical, c’est l’assurance d’une santé personnalisée pour les patients, et ce, de sa prise en charge, jusqu’au développement de nouveaux traitements.

  

Modélisation, évaluation des risques et simulation. 


Toutes ces étapes permettent de trouver des solutions et des alternatives. 


Les chercheurs peuvent répondre aux hypothèses scientifiques grâce à la structuration de données, limitant ainsi les risques. 


Cette technologie a de l’avenir et la France a un fort potentiel en la matière.


Loin de vivre à la merci des clones dans le monde réel, nos jumeaux numériques pourraient bien être des alliés santé.

Info jumeau numérique

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