Comment l'IA soutient les blocs opératoires des hôpitaux

Les hôpitaux savent pertinemment que les retards chirurgicaux nuisent aux résultats des patients. Ils peuvent également nuire à leur satisfaction et augmenter les coûts des traitements.
« Imaginez recevoir un diagnostic qui va changer votre vie et devoir vous rendre au bloc opératoire », explique Kathleen Ulrich, vice-présidente principale des services périopératoires au Tampa General Hospital, en Floride. « La dernière chose que vous voulez entendre, c'est que vous allez devoir attendre parce qu'il n'y a plus de place au programme chirurgical. »
Dans l'espoir de minimiser ces retards, Tampa General a annoncé le lancement d'un nouveau système d'opérations chirurgicales dans 28 de ses 52 salles d'opération (SO) à l'été 2024. La plateforme exploite des caméras et l'intelligence artificielle (IA) pour fournir des informations en temps réel que les équipes chirurgicales peuvent utiliser pour prédire avec précision les paramètres pertinents pour le calendrier, tels que la durée des cas et les délais de rotation.
Les seules informations similaires dont l'hôpital disposait auparavant étaient des données issues d'horodatages saisis manuellement dans les dossiers médicaux électroniques . Cette approche, explique Ulrich, était chronophage et sujette aux erreurs humaines. Cette nouvelle technologie est entièrement automatisée et capture tout, « de l'arrivée à la sortie, puis de la prochaine arrivée », précise-t-elle.
Désormais, avant de planifier une intervention, le personnel administratif connaît la durée prévue grâce aux calculs du système, spécifiques à l'historique du chirurgien assigné. Ces informations permettent de personnaliser le planning quotidien, avec des ajustements mineurs effectués à la volée en fonction des images en direct des caméras de la salle.
« Ils peuvent voir ce qui se passe à l'intérieur 24h/24 et 7j/7 », explique Ulrich. « Désormais, ils n'ont plus besoin d'appeler le chirurgien pour savoir où ils en sont. Ils savent quand l'intervention est sur le point de se terminer et quand ils doivent être prêts pour la suivante. »
Ce nouveau processus permet à l'hôpital général de Tampa de gagner plus de 3 000 minutes par semaine, auparavant perdues à cause d'inefficacités chirurgicales, ajoute-t-elle. Au cours de sa première année d'utilisation, l'hôpital a la possibilité de programmer plus de 600 interventions qu'il n'aurait pas pu proposer autrement.
« Nous optimisons nos ressources mieux que jamais », déclare Ulrich, « et cela signifie que davantage de patients reçoivent les soins dont ils ont besoin . »
Accélérer l'adoption de l'IA pour rationaliser les flux de travail des salles d'opérationSelon une étude, un Américain sur neuf a déclaré avoir subi au moins une intervention chirurgicale l'année précédente. Ces chiffres illustrent clairement la nécessité pour l'hôpital général de Tampa de trouver des solutions pour rationaliser ses opérations au bloc opératoire.
Un rapport Philips de 2024 a révélé que 84 % des dirigeants du secteur de la santé aux États-Unis estiment que l'automatisation permettra à leurs employés de gagner du temps en réduisant les tâches administratives quotidiennes, et 76 % pensent que l'automatisation permettra à leurs équipes de soins d'atteindre leurs plus hauts niveaux de compétence.
« Les salles d’opération des hôpitaux se concentrent sur trois domaines très importants », explique le Dr Teodor Grantcharov, professeur de chirurgie à l’Université de Stanford et directeur adjoint de la qualité pour l’innovation et la sécurité chez Stanford Health Care .
L'une des principales préoccupations de l'hôpital est l'efficacité, non seulement pour fournir des services à tous ceux qui en ont besoin, mais aussi pour maximiser ses revenus. Le respect des procédures de sécurité standard est également essentiel pour minimiser les risques pour les patients. Il s'agit également d'améliorer la qualité des soins et d'atteindre des performances chirurgicales exceptionnelles grâce à des analyses de cas et à la formation des cliniciens.
L'IA est désormais utilisée à toutes ces fins et bien d'autres encore, explique Grantcharov. Chirurgien praticien, il est également l'inventeur d' une solution d'IA appelée OR Black Box, conçue pour améliorer de manière globale la qualité, la sécurité et l'efficacité périopératoires.
Il ne faudra pas longtemps avant que chaque bloc opératoire aux États-Unis s'appuie sur une sorte de technologie améliorée par l'IA, note-t-il : « L'adoption s'accélère si rapidement que ce n'est vraiment qu'une question de temps. »

En Californie du Nord, MarinHealth connaît déjà bien les avantages de l'IA au bloc opératoire . Au centre médical MarinHealth, qui compte 327 lits, le Dr Allan Conway, chirurgien vasculaire, utilise une technologie de cartographie anatomique basée sur l'IA pour l'aider à réparer les anévrismes de l'aorte.
La plateforme exploite les données des scanners préopératoires des patients et déploie l'IA pour développer des images 3D des vaisseaux sanguins affectés. Le système fournit également des analyses de toute modification physiologique ou anatomique pouvant s'avérer cruciales pour la prise de décision clinique.
« Cela nous permet de localiser l'anévrisme en temps réel, ce qui nous permet de savoir exactement comment placer le stent », explique Conway. « C'est vraiment impressionnant, d'une précision absolue. Cela a révolutionné notre façon de réaliser ces interventions. »
Par exemple, son équipe prend désormais moins de radiographies et a réduit le volume de colorant radiographique qu’elle injecte dans les vaisseaux sanguins des patients à des fins d’imagerie.
« Ces procédures sont plus sûres pour les patients et le personnel, et le temps passé au bloc opératoire est réduit », explique Conway. « Nous sommes satisfaits, les patients aussi, car ils obtiennent de meilleurs résultats, et les administrateurs aussi, car nous sommes plus efficaces. »
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Il est temps d'automatiser la planification des interventions chirurgicalesL'amélioration des résultats pour les patients est également une priorité absolue pour Banner Health , basé à Phoenix, en Arizona, qui exploite près de trois douzaines d'hôpitaux dans six États et fait partie des plus grands systèmes de santé à but non lucratif des États-Unis.
L'organisation s'est d'abord tournée vers l'IA pour optimiser la planification et le fonctionnement du bloc opératoire , explique le Dr Nirav Patel, directeur médical des services chirurgicaux et procéduraux. L'impact de la technologie sur les patients est un indicateur clé de son succès.
« Nous souhaitions améliorer l'accès et la capacité des patients et des médecins à utiliser les ressources dont nous disposons », explique Patel. « Si nous pouvions améliorer la prise en charge des patients par les chirurgiens, ils seraient mieux à même de les soigner. »
Dans cet esprit, Patel et ses collègues ont porté leur attention sur les « temps de blocage » chirurgicaux, ou les heures consécutives d’un jour donné pendant lesquelles Banner Health réserve les blocs opératoires à des chirurgiens individuels.
« Le problème, c'est que vous bénéficiez de ce créneau horaire, mais il y a des variations selon votre service et des facteurs comme votre niveau d'activité », explique-t-il. Certains chirurgiens annulent également leurs créneaux horaires plus souvent que d'autres, et certains ont tendance à le faire sans préavis.

Pour compliquer encore les choses, Banner Health s'appuyait sur des processus manuels pour la planification des interventions chirurgicales. Dans un hôpital ne disposant que de quelques blocs opératoires, cela ne poserait peut-être pas de problème, mais Banner Health en compte près de 350 dans ses nombreux établissements universitaires et communautaires.
« C'était très complexe à gérer, avec les e-mails, les appels et les fax. Il y avait beaucoup d'échanges », explique Patel.
Tout cela s'est produit avant la fin de l'année 2023, lorsque le système de santé a commencé à déployer progressivement une solution d'automatisation des opérations utilisant l'IA et l'apprentissage automatique pour analyser les données chirurgicales et les tendances comportementales. Cette solution fournit ensuite à l'équipe des services chirurgicaux et procéduraux des prévisions de planification actualisées.
« Je compare cela à OpenTable », explique Patel. « Si je souhaite réserver dans un restaurant, je peux voir les disponibilités et réserver. C'est le même principe pour les disponibilités au bloc opératoire. Lorsqu'un bloc opératoire est ouvert, le système permet de planifier l'ouverture. »
Comme c'est le cas dans de nombreux hôpitaux, certains chirurgiens de Banner Health sont directement employés par l'organisation, tandis que d'autres sont des prestataires indépendants disposant de contrats leur permettant d'utiliser ses installations selon leurs besoins. Cette combinaison peut être avantageuse pour les patients et l'entreprise dans son ensemble, mais elle peut aussi compliquer la planification des rendez-vous.

L'hôpital général de Tampa utilise l'intelligence artificielle dans plusieurs de ses salles d'opération pour transformer les processus chirurgicaux afin d'améliorer l'efficacité et de réduire les délais de soins.
Le nouvel outil simplifie le processus en apprenant les habitudes de chaque chirurgien, comme le moment où ils opèrent habituellement et le temps qu'ils mettent habituellement pour terminer leur travail.
« Maintenant, nous pouvons examiner chaque chirurgien et nous demander : "Si nous disposons de huit heures de bloc opératoire, quelle est la probabilité que le Dr X utilise tout ce temps ?" », explique Patel. La réponse est ensuite utilisée pour établir le planning, une approche qu'il qualifie d'« extrêmement efficace ».
Banner Health étudie actuellement comment elle pourrait utiliser l'IA pour améliorer la qualité des soins et la sécurité des patients , ce qui pourrait inclure l'adoption d'une solution vidéo similaire à celle utilisée dans les blocs opératoires de Tampa General.
« Nous sommes toujours à la recherche de nouvelles opportunités », explique Patel. « C'est une technologie qui va nous permettre de mieux servir nos clients. »
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