By: News Direct
May 3, 2024
L'IA en chirurgie orthopédique : Comment tirer parti de l'IA pourrait améliorer les résultats chirurgicaux
L’intelligence artificielle n’est pas réservée qu’aux chatbots et aux véhicules autonomes ; elle est également de plus en plus importante dans divers autres domaines, tels que l'orthopédie, en particulier pour les chirurgies de remplacement du genou et de la hanche.
Parmi les près de 800 000 chirurgies de remplacement total du genou pratiquées chaque année aux États-Unis, 88% sont encore réalisées manuellement, mettant les patients en danger en raison d'erreurs humaines potentielles et de temps de récupération potentiellement plus longs. Ensuite, il y a les implants. De nombreux implants utilisés aujourd'hui sont "taille unique pour aucun" et ne conviennent pas parfaitement à tous les patients. Les problèmes majeurs actuels dans le remplacement des articulations comprennent le descellement mécanique, la perte osseuse, la luxation, la facilité de révision et la fracture. Environ 100 000 prothèses de hanche et de genou échouent chaque année, et 36% des patients regrettent totalement leur procédure.
Comment l'IA transforme la chirurgie
L'IA contribue à relever ces défis, accélérant les chirurgies et améliorant potentiellement les résultats des patients. En analysant les données des patients - y compris les dossiers médicaux et les images médicales - l'IA peut aider les chirurgiens à fournir aux patients des diagnostics précis et exacts, en identifiant des modèles ou des anomalies difficiles à repérer à l'œil nu. Dans la phase de planification, à l'avenir, l'IA pourrait aider à donner aux chirurgiens des indications précieuses sur l'endroit où placer les implants et comment mieux prédire les résultats chirurgicaux. L'intelligence artificielle peut également aider les chirurgiens dans la salle d'opération avec des robots tirant parti d'une planification préopératoire alimentée par l'IA qui fournit des indications en temps réel pour découper efficacement l'os afin de placer les implants de manière précise et exacte. N'oublions pas la phase de récupération - même là, l'IA pourrait s'avérer utile à l'avenir pour aider potentiellement les chirurgiens à élaborer des traitements personnalisés en analysant la gamme de mouvements, la force musculaire et la démarche du patient.
La mission de Monogram
La société Monogram Orthopedics Inc. (NASDAQ: MGRM) utilisera l'IA (apprentissage machine) et la robotique pour offrir la prochaine génération de soins aux patients et améliorer les implants pour une meilleure adaptation et une meilleure efficacité capitalistique. La entreprise de dispositifs médicaux basée à Austin, Texas se trouve à la pointe, pariant que la personnalisation des implants en fonction des besoins uniques des patients contribuera largement à améliorer les résultats pour les innombrables personnes ayant besoin de remplacements de hanche et de genou chaque année, avec des algorithmes d'apprentissage machine qui pourraient identifier les points anatomiques critiques pour aider à concevoir l'implant. Ces technologies ne sont pas encore commerciales ni approuvées par la FDA.
"Notre mission est de rendre l'orthopédie personnelle. La norme de soins actuelle est très impersonnelle," déclare Benjamin Sexson, PDG de Monogram. "Crûment parlant, les patients amputent de manière permanente et irréversible un os arthritique pour le remplacer par un implant générique prêt-à-porter qui, en termes non cliniques, est 'martelé' en place. En simplifiant, notre objectif est de remplacer les articulations par des implants conçus pour une adaptation plus personnalisée et placés avec des technologies de pointe. Nous travaillons à atténuer les risques de l'arthroplastie avec une technologie qui drive la personnalisation."
Monogram vise à révolutionner l'orthopédie avec le lancement de sa technologie robotique mBôs, qui associe l'impression 3D et la robotique avec une imagerie préopératoire avancée. Les robots visent à aider les chirurgiens à planifier l'endroit où placer l'implant pour atteindre les valeurs de laxité cible sous stress. Avec le robot s'accompagnent des implants "au mieux adapté" qui, selon la société, pourraient améliorer la personnalisation de ce qui est disponible aujourd'hui.
De meilleurs résultats avec l'IA
L'idée est d'arriver à un point où les chirurgiens utilisent des implants imprimés en 3D qui sont conçus en fonction des caractéristiques uniques du patient. Les implants personnalisés pourraient réduire le besoin de stocker un excédent de matériel et seraient pressés en place (ils n'auraient pas besoin de ciment pour les maintenir en place). Les robots de Monogram sont conçus pour découper précisément l'os afin d'aider les chirurgiens à placer les implants personnalisés sur le patient. Avec plus d'os du patient préservé, cela pourrait aboutir à une conception plus respectueuse des os. En utilisant la plateforme logicielle et l'architecture de solution produit de Monogram alimentées par l'IA et l'apprentissage machine, l'objectif est que les chirurgiens puissent concevoir des implants optimisés qui, selon eux, pourraient améliorer la stabilité et le chargement physiologique. La société mène des recherches sur les avantages potentiels de ses conceptions et n'a pas mené d'essais cliniques. L'impression 3D rapide pourrait également permettre une efficacité logistique et clinique maximale, permettant aux représentants cliniques de traiter les données d'imagerie des patients à l'aide d'algorithmes d'apprentissage machine de pointe et de processus automatisés, selon Monogram. Cela pourrait réduire le temps de traitement des cas, réduisant le coût de la chirurgie.
"L'os est un composite. Il se compose d'os compact à la périphérie, d'os spongieux et de moelle osseuse. Nos implants sont conçus pour maximiser le contact avec la paroi corticale interne (surface interne de l'os compacté à la périphérie) pour améliorer la stabilité initiale," déclare Sexson. "Le but principal des algorithmes d'apprentissage machine est de segmenter l'os (cortex interne et externe) à partir des scanners CT, ainsi que d'identifier les points anatomiques critiques qui informent les algorithmes de conception de l'implant."
Monogram mise fortement sur l'IA. Avec la technologie de Monogram, les chirurgiens pourraient obtenir une planification de cas efficace, un enregistrement rapide et une découpe efficace. Monogram a indiqué qu'il serait largement achevé de sa vérification et de sa validation au premier semestre de 2024, avec une soumission prévue de la demande de 510(k) pour l'approbation de la FDA au second semestre de 2024.
Les avancées technologiques telles que l'IA transforment les soins de santé, en particulier en ce qui concerne les chirurgies de remplacement articulaire, et pour de bonnes raisons. Les approches actuelles sont dépassées, génériques et peuvent être inefficaces (20% des patients ne sont pas satisfaits de leur remplacement de genou). Monogram espère pouvoir changer cela, en tirant parti de la technologie pour personnaliser ce qui a été une procédure non personnalisée jusqu'à présent.
Photo en vedette gracieuseté de Monogram Orthopedics.
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