Pour répondre aux transformations de la société et à l’essor des nouvelles technologies, l’ESME Sudria lance ce semestre cinq nouvelles Majeures pour inscrire ses étudiants dans le futur de l’ingénierie.
Après la Majeure Biomécanique & Robotique Médicale, l’ESME Sudria vous propose de découvrir la Majeure Biotech & Numérique, développée en partenariat avec Sup’Biotech et imaginée pour permettre aux ingénieurs de relever les défis actuels de la filière de la santé, des biotechnologies et du médical. Yasmina Chenoune, enseignante-chercheur et responsable de cette Majeure, vous la présente plus en détails.
Quelle est l’ambition de cette nouvelle Majeure ?
Yasmina Chenoune : Elle a pour objectif de former des ingénieurs créatifs et pluridisciplinaires, préparés et sensibilisés aux spécificités du secteur de la santé, du médical et des biotechnologies. Les élèves qui suivront cette spécialisation apprendront ainsi à intégrer des contraintes fortes de confidentialité, de sécurité et de grande fiabilité inhérentes au domaine de la santé dès les phases de conception de leurs solutions. Grâce à cette double compétence ingénierie et santé, les futurs diplômés seront capables de travailler à l’interface entre ces deux domaines et de développer des solutions technologiques et numériques innovantes, répondant aux attentes du secteur. Ils seront ainsi amenés à relever de nombreux défis.
Quels sont ces défis ?
Tout d’abord, il y a la digitalisation de la santé, pour gérer efficacement l’organisation et le matériel dans les établissements de santé. Cette transformation numérique qui révolutionne les pratiques n’en est qu’à ses débuts en France. Il reste encore beaucoup de progrès à faire.
Du fait du vieillissement de la population, il faut également relever le défi de l’aide à la personne, du maintien de l’autonomie et de la médecine personnalisée en assurant un suivi à distance grâce à des dispositifs connectés. Tout ceci passe nécessairement par le développement de solutions technologiques innovantes, permettant la transformation du parcours de soins du patient de façon à coordonner les actions en mettant le patient au cœur du processus. Cette transformation engendre des changements et des réorganisations comme la création de Groupements Hospitaliers de Territoire (GHT), qui peuvent être source de préoccupations et de surcharge de travail pour les soignants. Il est donc indispensable pour les entreprises innovantes du secteur de travailler main dans la main avec les médecins, les soignants et les établissements publics pour appréhender les enjeux et adapter les solutions aux besoins mais aussi au système existant.
Il y a aussi un important volet concernant la santé numérique, non ?
Tout à fait, d’autres challenges passionnants à relever apparaissent avec l’explosion des données de santé, comme l’exploitation d’approches basées sur l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage profond. Cela permet d’apporter une aide précieuse aux médecins dans l’aide au diagnostic précoce de maladies, d’augmenter la précision et la rapidité de ces diagnostics et de faciliter le suivi thérapeutique et épidémiologique. Le traitement numérique de données massives d’imagerie et de biologie a déjà prouvé son efficacité dans la détection précoce de cancers sur des images radiologiques comme le prouvent de récentes études – je pense notamment à la détection du cancer du sein (voir l’article du site Pourquoi Docteur et celui du site Thema Radiologie consacrés à ce sujet) –, mais également dans l’identification de facteurs de risque de maladies ou l’accélération de la mise au point de vaccins. L’IA est aussi déjà utilisée aujourd’hui dans la télésurveillance de patients et permet d’analyser des données en temps réel et de générer des alertes sur l’état de santé du patient.
À quels enseignements doivent s’attendre les étudiants de la Majeure ?
D’un côté, les étudiants suivent des enseignements approfondis en traitement numérique des images, vision par ordinateur et data science, avec des applications concrètes au traitement et à l’analyse d’images issues de différentes modalités d’imagerie et de données de biologie. Ils abordent les principes physiques d’acquisition de ces images et étudient les modalités émergentes. De l’autre, ils se familiarisent avec les techniques d’acquisition de signaux physiologiques et de conception de dispositifs électroniques ou logiciels destinés aux applications médicales et à l’e-santé. En dernière année, ils montent en compétences dans toutes ces matières et abordent d’autres aspects comme les workflows dans les hôpitaux, les business models médicaux-sociaux, l’entrepreneuriat… Des projets encadrés accompagnent les enseignements et une place importante est accordée aux aspects éthiques et réglementaires, clefs dans le domaine de la santé. La Majeure est bien évidemment jalonnée de rencontres, de séminaires et de conférences avec des professionnels. Nous avons d’ailleurs eu le plaisir d’accueillir à l’ESME Sudria les entreprises Enoving, Imageens et Owkin lors d’une première conférence dynamique et enrichissante sur les innovations en santé numérique.
Quels genres de projets innovants sont ou pourront être développés par les étudiants ?
Certains projets porteront justement sur le traitement de données de santé, qu’elles soient des données d’imagerie ou de biologie. Bien avant la création de la Majeure, l’ESME Sudria avait déjà initié plusieurs projets dans ce domaine, comme la modélisation en 3D d’organes ou encore la détection automatique de structures anatomiques sur des images médicales.
Un autre projet, nommé Clic and Learn, a par exemple porté sur le développement d’un chatbot conversationnel intégrant une intelligence artificielle pour l’aide à l’orientation professionnelle de personnes en situation de handicap. Il a été réalisé avec la jeune start-up AMI Consulting et l’AP-HP. Autre exemple de projet intéressant déjà mené : celui se servant du Deep Learning pour la création de cartes de profondeur. Ces dernières sont utilisées par Creative Specific Software dans son système breveté VA2CS de détection de chutes et d’accidents de personnes âgées.
Certains projets prévus dans le cadre de la Majeure vont également utiliser des méthodes de Machine Learning et de Deep Learning pour automatiser la résolution de certaines problématiques, comme par exemple la classification d’images de patients sains et de patients présentant une pathologie. D’autres projets porteront sur l’acquisition et la transmission de signaux physiologiques provenant du corps humains comme la température, le pouls ou la tension artérielle pour faire du Health Monitoring. Ces signaux seront analysés et traités pour les besoins d’une application spécifique comme le suivi à domicile suite à une hospitalisation ou la surveillance de patients atteints de maladies chroniques comme le diabète ou l’hypertension. La start-up Implicity est un exemple admirable de réussite dans l’utilisation de l’intelligence artificielle en télésurveillance. La solution qu’elle développe arrive à générer 90 % des alertes pertinentes dans le smart-monitoring de prothèses cardiaques connectées !
Il y aura aussi des projets de Brain Computer Interface (BCI) liés au traitement de signaux du cerveau. On acquiert ces signaux cérébraux avec du matériel dédié pour ensuite les exploiter pour la commande d’un système, la recherche de périodes de calme, de concentration ou de stress ou bien pour l’analyse de signaux du sommeil. Enfin, d’autres initiatives pourront toucher à l’UX Design par la création d’interfaces graphiques ou d’applications mobiles et surtout leur adaptation à une utilisation spécifique par des professionnels de santé, au travers de leur retour d’expérience. En effet, on ne conçoit pas une page Web ou un logiciel pour des professionnels de santé comme on le ferait pour un utilisateur lambda.
Ces projets doivent aussi prendre en compte la protection des données de santé, évidemment très sensibles…
Tout à fait ! Quel que soit le projet réalisé au sein de la Majeure, les étudiants devront y intégrer ces contraintes. Dès le départ, dans la phase de réflexion et de conception, ils devront respecter certaines règles, comme l’anonymisation, la confidentialité et la sécurisation des données. C’est d’autant plus important depuis la mise en place du règlement général sur la protection des données (RGPD) en mai 2018. Il y a des pratiques précises à respecter, par exemple, pour l’utilisation des images médicales, qui doivent être sauvegardées sur des serveurs sécurisés et accessibles avec des autorisations et non sur des disques durs externes ou des clés USB !
De plus, les données doivent être anonymisées de façon à ce qu’on ne puisse pas remonter jusqu’à l’identité du patient. Les étudiants sont donc imprégnés de ces différents aspects tout au long de leur spécialisation. Pour cela, nous faisons appel à des experts de ces questions juridiques et aussi de la stratégie et de l’innovation en santé comme Enoving qui possède une solide expérience dans ce domaine, à des médecins et des dirigeants d’établissements de santé au fait de ces problématiques. Cela permet également aux étudiants de mieux comprendre le fonctionnement des organismes de santé en charge de ces questions en France. Aujourd’hui par exemple, avec la situation sanitaire liée à la pandémie du Covid-19, on entend beaucoup parler des Agences régionales de santé (ARS) ou de la Haute Autorité de Santé (HAS) : le futur ingénieur doit être en mesure de cerner le rôle de chacune de ces organisations dans cet écosystème finalement assez complexe.
En parlant du Covid-19 justement, de nombreux professionnels de santé abordent régulièrement le sujet du Health Monitoring et de la téléconsultation. Ce suivi à domicile des patients est amené à prendre de l’ampleur dans les prochaines années, non ?
C’est vrai et, depuis 3-4 ans, ce sujet a véritablement été boosté grâce notamment à l’apparition de nombreuses startups travaillant dans la téléconsultation, la télésurveillance ou la télé-expertise. Prenons l’exemple de la télé-expertise, il s’agit de la possibilité pour un médecin généraliste de demander l’avis d’un confrère spécialiste pour affiner son diagnostic, par exemple concernant une tâche dermatologique suspecte. Cet acte de télémédecine est désormais reconnu et remboursé par la Sécurité sociale. La jeune start-up Omnidoc, premier acteur du secteur, a développé une plateforme dédiée et sécurisée pour des actes de télé-expertise. Ces startups ont longtemps rencontré une difficulté majeure, celle d’obtenir le remboursement de ce type de prestations par la Sécurité sociale. Dans le contexte actuel, les démarches réglementaires autour de la télésanté ou la téléconsultation sont allégées et les lois se sont assouplies. Cela permet à de plus en plus de médecins de faire de la téléconsultation pour s’adapter à cette situation unique et exceptionnelle. Face au Covid-19, un incroyable élan de mobilisation a aussi abouti à de beaux projets comme celui de NEHS Digital, qui propose une plateforme de télémédecine comportant des solutions concrètes et fiables (télé-expertise, téléconsultation, télé-suivi, téléradiologie et télé-interprétation). Cette plateforme est aujourd’hui utilisée par plus de 1000 établissements !
Je pense que cela se généralisera encore davantage dans le futur et permettra de désengorger les cabinets et d’accélérer les prises de rendez-vous, mais aussi de lutter contre les déserts médicaux et de mieux répartir l’offre et la demande.
Parmi les partenaires et les intervenants de la Majeure, on retrouve des entreprises de différentes tailles (GE Healthcare, Basecamp Vascular, Imageens, Starclay, Enoving…), mais aussi des écoles et des universités (Sup’Biotech, Université de Technologie de Compiègne – UTC, EPISEN, Université Paris-Est Créteil…), des laboratoires et des hôpitaux. Pourquoi est-ce important de réunir un spectre aussi varié de partenaires ?
Comme le besoin vient avant tout des professionnels de santé, il est capital de nouer des partenariats avec ces derniers. Ainsi, lorsqu’on lance un projet avec les étudiants, on part bien souvent d’un besoin existant et d’une problématique posée par des médecins. On trouve dans le milieu hospitalier des médecins actifs en recherche et très ouverts à ces différents projets. De par leur veille permanente, ils s’intéressent aux nouvelles techniques et technologies et souhaitent pouvoir y accéder et les exploiter pour améliorer leur pratique quotidienne de la médecine. Ces médecins nous aident aussi à définir précisément leurs attentes quant aux compétences à acquérir par nos futurs ingénieurs dans le cadre de cette Majeure.
S’adosser à des laboratoires de recherche pour la conception d’une nouvelle majeure d’enseignement est aussi très important car ces laboratoires y apportent leurs connaissances, y contribuent par l’enseignement de concepts théoriques et méthodologiques et donnent une vision précise des récentes avancées dans les domaines de recherche liés à la formation. La présence des écoles d’ingénieurs comme Sup’Biotech et l’EPISEN apporte une vraie dynamique et permet des échanges d’étudiants, l’organisation de conférences ouvertes, des projets communs… Enfin, les entreprises sont indispensables pour apporter un regard sur les évolutions techniques et les innovations, mais aussi sur les besoins du marché et les métiers émergents. D’ailleurs, si l’on connaît déjà l’expertise des grands groupes et que l’on constate qu’énormément de startups se sont lancées dans les domaines de l’e-santé, des dispositifs médicaux et du traitement du signal, je pense que les ETI mériteraient d’être davantage connues par nos jeunes diplômés. Certaines de ces entreprises sont à la pointe de l’innovation technologique et offrent des environnements de travail agréables et des possibilités d’évolution très favorables. L’ESME Sudria s’est justement rapprochée de l’ETI Septodont, spécialisée dans l’industrie pharmaceutique : nous sommes impatients de permettre à nos étudiants de la visiter dès la rentrée !
De ce fait, cette Majeure permet aussi aux futurs ingénieurs d’acquérir des softs skills au contact d’interlocuteurs très différents.
Effectivement. À partir du moment où l’on touche à la santé et au domaine médical, on touche à l’humain. On est amené à travailler avec des personnes ayant des compétences et des spécialisations différentes, mises au service du patient. L’intérêt premier est de toujours mettre le patient au centre du processus, afin qu’il devienne acteur de sa santé et sache comment sont utilisées ses données et comment se construit son parcours de soin. L’ingénieur qui va travailler dans un tel environnement doit être capable d’échanger avec des personnes d’horizons divers. Un élève ingénieur de 4e année réalise actuellement son stage au sein de l’hôpital Fondation Ophtalmologique Adolphe de Rothschild à Paris et il m’a justement confié avoir été particulièrement frappé par ces échanges avec les médecins et les patients. C’est extrêmement enrichissant et vraiment passionnant !
