La 5G et l'avenir de la télémédecine et de la chirurgie à distance

Nous sommes à un tournant pour la télémédecine (également appelée télésanté). Pendant des centaines d'années, les interactions entre les médecins et les patients se sont surtout déroulées en face à face dans les cabinets médicaux, les hôpitaux, les foyers et les établissements de soins. Mais aujourd'hui, la technologie médicale et les réseaux plus rapides comme la 4G LTE et la 5G changent le visage des soins de santé. 

Les technologies de télémédecine ont progressé progressivement. La progression la plus notable a été l'apparition de dispositifs de santé portables permettant de surveiller les signes vitaux. L'idée de permettre aux médecins de rencontrer leurs patients par Internet est séduisante, mais n'est pas encore largement mise en pratique.

Cependant, la pandémie de COVID-19 a changé la donne. Pour assurer la sécurité des patients et du personnel médical, les organismes de santé utilisent de plus en plus la technologie de la télésanté pour servir les patients. En conséquence, la croissance du marché de la télémédecine s'accélère dans le monde entier. Les entreprises de dispositifs médicaux se précipitent pour répondre à la demande. En outre, les technologies sans fil 4G LTE d'aujourd'hui et 5G en pleine évolution alimentent la croissance de la télésanté et d'autres fonctions de santé comme jamais auparavant. Parmi les facteurs technologiques qui y contribuent, citons la généralisation disponibilité du réseau cellulaire, facilité et rapidité de déploiement et largement bande passante améliorée.

La technologie 5G new radio (NR) constitue une amélioration majeure par rapport à la technologie actuelle 4G LTE. En utilisant le spectre des ondes millimétriques (mmWave), la 5G peut offrir une vitesse de téléchargement théorique de 20 gigabits par seconde, contre moins de deux gigabits par seconde pour le LTE. Cette amélioration des performances de 10x signifie des informations plus nombreuses et de meilleure qualité en quasi temps réel.

La 5G mmWave utilise des fréquences très élevées entre 24 GHz et 100 GHz, capables de fournir des débits de données élevés, mais à une distance beaucoup plus courte que la LTE. Par conséquent, il faut davantage de tours d'antennes 5G. Actuellement, les fournisseurs d'infrastructures mobiles comme Nokia ou Ericsson sont déjà en mesure de démontrer des vitesses de téléchargement 5G allant jusqu'à 10 gigabits par seconde.

En raison de sa super vitesse et de sa robustesse, la 5G va accélérer le développement de la télésanté. Mais ce n'est pas tout. La 5G peut également prendre en charge les infrastructures massives de l'Internet des objets (IoT) et des villes intelligentes. Par conséquent, elle propulsera la croissance des soins de santé à domicile, de la surveillance à distance des patients, de l'assistance chirurgicale à distance et robotique, et des infrastructures des villes intelligentes. Les patients comme les personnes en bonne santé verront un impact direct sur leur bien-être et les ressources disponibles pour la gestion de leur santé.
 

Amélioration des soins de santé à domicile

Le vieillissement de la population crée une demande de soins à domicile. Bien qu'il soit plus confortable de rester ou de se rétablir à la maison, il existe des problèmes de sécurité lorsqu'un patient ou une personne âgée vit seul. Les enfants adultes peuvent vivre à plusieurs kilomètres et ne pas avoir facilement accès à leurs parents. Cela crée un dilemme. D'une part, la ou les personnes âgées préféreraient avoir la liberté de vivre seules. D'autre part, les enfants peuvent trouver difficile de fournir les soins nécessaires pour soutenir un ou plusieurs parents vivant seuls et s'inquiéter que leurs besoins en matière de santé et de sécurité ne soient pas satisfaits. Heureusement, la technologie des soins à domicile pourra résoudre le problème.

People Power, une entreprise technologique basée à Palo Alto, s'est associée à l'université de Californie à Berkeley pour proposer un système de télésoins à domicile basé sur l'intelligence artificielle (IA). Basé sur l'intelligence artificielle (IA) et l'informatique en nuage, "People Power Family Care" peut surveiller les activités des individus 24 heures sur 24 avec une équipe d'assistance à distance pour contrôler leur bien-être.

Par rapport aux autres solutions disponibles sur le marché, cette approche utilisant l'IA est beaucoup plus avancée. Par exemple, en plus d'envoyer une alerte d'urgence si les capteurs de mouvement détectent une chute, le système peut également envoyer des alertes d'avertissement si le système prédit qu'une chute peut se produire. People Power Family Care se compose d'un bouton d'assistance personnel et d'un réseau de suivi des activités à domicile basé sur l'IA. Il prend en charge en option l'Apple Watch pour le suivi extérieur et Amazon Alexa pour les communications vocales.

Les algorithmes d'IA apprennent automatiquement le comportement de la ou des personnes surveillées. En cas d'activité préoccupante, le système peut alerter automatiquement un cercle de confiance composé de membres de la famille et d'amis, ainsi qu'un centre d'appels d'urgence fonctionnant 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Pour éviter les déconnexions, le système comprend une batterie de secours et s'appuie aujourd'hui sur des cartes SIM doubles de plusieurs opérateurs comme AT&T, T-Mobile ou Verizon ainsi que sur le Wi-Fi.

À mesure que la technologie progresse de la 4G LTE à la 5G, on s'attend à ce qu'une seule connexion 5G suffise pour communiquer. Par conséquent, de plus en plus de solutions de soins à domicile de ce type seraient en mesure de se connecter en utilisant uniquement la 5G plutôt que d'utiliser deux opérateurs, ce qui réduirait les coûts et la complexité.
 

Surveillance à distance des patients

L'électronique médicale a fait des progrès considérables au cours des dernières années. Maxim Integrated, un fabricant de semi-conducteurs, offre une plate-forme de silicium aux fabricants de dispositifs qui conçoivent des produits pour surveiller les signes vitaux courants. Il s'agit notamment du pouls/fréquence cardiaque, de l'oxygène dans le sang (SpO₂), le stress, l'électrocardiogramme (EKG/ECG), la température corporelle et les rayons UV (exposition de la peau). Une nouvelle montre intelligente d'Apple, la Series 6, peut surveiller l'oxygène du sang et l'ECG et intègre un GPS et un système cellulaire. Fitbit a présenté sa smartwatch Sense, qui peut surveiller l'oxygène du sang, l'ECG, la température de la peau et le stress avec une connexion Wi-Fi.

Pour réduire les coûts des soins de santé, les hôpitaux essaient de faire sortir les patients, comme ceux qui se remettent d'une crise cardiaque, le plus rapidement possible une fois leur état stabilisé. Après leur sortie, les hôpitaux utiliseront la technologie sans fil pour surveiller à distance l'état de santé des patients. Les montres intelligentes sont utiles pour surveiller fréquemment l'état de santé de la personne qui les porte, mais elles ne répondent pas encore aux normes requises pour une utilisation clinique.



Basée à Charlottesville, en Virginie, Caretaker Medical, une société de dispositifs médicaux bénéficiant notamment d'investissements de Philips, propose le dispositif Caretaker 4. La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a délivré une autorisation 510(k) pour cet appareil. Caretaker 4 fournit une pression artérielle continue non invasive sans fil et un moniteur de fréquence cardiaque, en utilisant une technologie brevetée de brassard. Avec ce dispositif, le patient peut être surveillé 24 heures sur 24 à distance par les soignants et/ou les membres de la famille. À l'avenir, la 5G permettra une connexion robuste et en temps réel dans un avenir proche. Davantage de patients pourront bénéficier d'une surveillance à distance via une connexion fiable.
 

Assistance chirurgicale à distance grâce à la technologie 5G

Bien que la plupart des hôpitaux disposent de chirurgiens expérimentés, ils n'ont généralement pas toutes les spécialités chirurgicales dans leur personnel. Souvent, ils consulteront des médecins ayant des connaissances spécialisées. Des experts dans des domaines chirurgicaux spécifiques utilisent la vidéo et l'audio pour soutenir l'équipe chirurgicale pendant l'opération.

Avec les progrès de la médecine, de plus en plus de chirurgies dépendent de la technologie. Par exemple, un petit microscope chirurgical peut être inséré à l'intérieur du corps et, grâce à un écran haute définition 4K tel que celui de l'Olympus Visera, révéler clairement les détails de la zone à opérer.

Grâce à une connexion 5G, les mêmes informations visualisées par l'équipe chirurgicale pourront être diffusées en direct et en temps réel à l'équipe d'experts chargée du soutien, et à l'avenir dans une résolution 8K encore plus élevée. Cette connexion en temps réel permettra aux experts de conseiller l'équipe au fur et à mesure que l'opération se déroule.
 

Un meilleur soutien d'urgence dans une ville intelligente 5G

Pendant la pandémie, de nombreux hôpitaux ont été débordés par le Covid-19. Dans certains cas, les hôpitaux ont dû refuser des patients par manque de place dans les unités de soins intensifs. L'impossibilité d'admettre rapidement un patient dans une unité de soins intensifs met les patients en danger et perturbe le fonctionnement normal de l'hôpital.

Certaines villes ont commencé à expérimenter les technologies des villes intelligentes pour améliorer les soins de santé. Dans une ville intelligente, lorsqu'une ambulance prend en charge un patient nécessitant des soins urgents, l'hôpital voisin est automatiquement informé de l'état du patient et de l'heure d'arrivée prévue.

Ces informations permettraient à l'équipe d'urgence de l'hôpital de se préparer rapidement. S'il n'y a pas de lit de soins intensifs disponible, l'ambulance aurait été prévenue, et le système l'acheminerait automatiquement vers le prochain hôpital disponible sans s'arrêter. Si des dossiers médicaux électroniques (DME) sont installés, l'hôpital connaîtrait l'état du patient avant son arrivée et disposerait de la bonne configuration médicale. En connaissant à l'avance les éventuelles allergies aux médicaments ou au matériel, l'équipe médicale peut se préparer en évitant les problèmes de dernière minute.

En outre, dans une ville intelligente, l'ambulance est guidée dans le trafic à l'aide de la répartition assistée par ordinateur (DAO) et de la localisation avancée des véhicules (AVL). Feux de signalisation intelligents - aujourd'hui contrôlés par la 4G LTE contrôle adaptatif du trafic et, à terme, contrôlées par la 5G - seront automatiquement synchronisées pour permettre à l'ambulance de passer en arrêtant tout le reste du trafic, ce qui permet de gagner du temps et d'accroître la sécurité.
 

L'avenir de la 5G et de la technologie médicale

Nous ne voyons qu'un aperçu de ce que la 5G pourra faire pour la télésanté et les soins de santé. Elle améliorera les soins de santé à domicile, la surveillance des patients à distance et les opérations chirurgicales. Dans les villes intelligentes, la 5G permettra de mieux gérer les situations d'urgence. Les informations critiques, disponibles en quasi temps réel, permettront aux équipes de réagir beaucoup plus rapidement pour fournir de meilleurs soins.

À l'avenir, on s'attend à ce qu'un grand nombre de ces décisions et fonctions puissent être réalisées grâce à l'IA. L'apprentissage automatique, l'IA et la robotique joueront un rôle plus important dans les procédures pour améliorer la précision. Et les soignants et les équipes d'urgence auront plus de temps et seront mieux préparés pour faire face aux situations inattendues causées par des maladies ou des accidents, ainsi que par des catastrophes naturelles.

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