L’ingénierie et la médecine font-elles bon ménage ?

Depuis William Osler introduit Formation clinique au chevet des étudiants en médecine, la médecine n’a cessé de croître et d’évoluer vers un domaine qui utilise de nombreuses technologies, toutes conçues pour améliorer les soins aux patients et la prestation des services de santé. Il s’agit notamment de dispositifs médicaux tels que stimulateurs cardiaques, utilisés depuis plus de 60 ans, et les membres artificiels ou prothèses. Les dossiers de santé électriques ont déplacé les dossiers des patients des classeurs vers le cloud. Possibilités pour impression en 3D, thérapie géniqueet d’autres autrefois impensables progrès médical ont propulsé la médecine dans une nouvelle ère d’espoir pour de nombreuses conditions qui étaient autrefois incurables.

Au cœur d’une grande partie de cette technologie se trouve l’ingénierie (et par extension, l’informatique), un domaine qui traduit la science en artefacts utilisables et pratiques. Vous n’avez pas besoin de chercher très loin pour voir que les principes d’ingénierie sont omniprésents. En effet, la collaboration entre les scientifiques médicaux, les praticiens médicaux et les ingénieurs fait progresser les diagnostics et les traitements qui étaient inconnus il y a quelques années à peine. Maintenant, avec l’informatique, intelligence artificielle (IA) permet aux cliniciens d’améliorer leur évaluation de la maladie, de définir des plans de traitement qui optimisent les résultats pour les patients et de faciliter médecine personnalisée. Les systèmes d’IA fournissent de tels résultats en permettant aux médecins de puiser dans un bassin plus profond de connaissances et d’expérience. Les deux Instituts nationaux de la santé et le Fondation nationale de la science font des investissements substantiels pour accélérer ces avancées, toutes conçues pour améliorer la santé des patients et de la population à moindre coût.

Cependant, ces collaborations ont toujours pris la forme d’experts scientifiques et médicaux consultant des experts externes dans le domaine de l’ingénierie. Nous croyons qu’il y a des avantages à briser ces silos. Il est temps que les facultés de médecine déploient davantage d’efforts pour recruter et former des médecins ayant une formation en ingénierie. Cela a le potentiel de favoriser un environnement qui accélère les résultats améliorés dans les dispositifs, les procédures et les processus de soins de santé.

Une étude de cas

Dans toute bonne collaboration, des points de vue diversifiés avec de nombreux ponts pour faciliter la communication sont essentiels. En 1995, une rencontre fortuite lors d’une réunion professionnelle d’ingénieurs à Atlanta a conduit à une collaboration de recherche qui a duré près de 2 décennies. Les scientifiques du CDC s’inquiétaient de savoir comment stocker les vaccins pédiatriques combinés, qui offraient une protection contre plusieurs maladies en une seule injection. Les fabricants de vaccins développaient de tels produits, et ils avaient besoin de conseils sur la façon dont ils pourraient être utilisés de manière optimale pour satisfaire au calendrier de vaccination pédiatrique.

Le problème auquel le CDC était confronté nécessitait de la combinatoire et des algorithmes, des compétences dont le CDC manquait pour la plupart mais exactement ce que notre groupe de recherche possédait. Le CDC, bien sûr, avait la connaissance du domaine qui nous manquait. La solution consistait pour notre équipe à acquérir suffisamment de connaissances du domaine auprès du CDC pour utiliser nos compétences et fournir une solution.

Ça a marché!

Après avoir co-écrit et publié plusieurs papiers dans des revues d’ingénierie et médicales à comité de lecture, les modèles et algorithmes que nous avons introduits ont fourni des informations sur la manière dont certains vaccins pédiatriques combinés peuvent être déployés et tarifés de manière optimale.

Le plus grand avantage de cette expérience est que notre rôle en tant qu’ingénieurs et informaticiens était de plonger profondément dans le domaine médical et de traduire notre expertise technique d’une manière que le personnel médical pouvait apprécier. Ils n’avaient pas besoin de faire le gros du travail dans notre domaine; nous avons dû apprendre leur domaine.

Mais tout cela n’aurait-il pas été plus facile si l’un des scientifiques ou médecins du CDC avait déjà une formation en ingénierie ? S’ils avaient obtenu leur diplôme de premier cycle en ingénierie, en informatique, en mathématiques ou peut-être en économie, cela aurait été suffisant.

Traduire les plats à emporter en action

Ce que cette expérience nous suggère, c’est que si les facultés de médecine sortent de leurs exigences traditionnelles en matière de pré-médecine lors du recrutement de leurs étudiants et adoptent l’acte de foi que prennent les étudiants de premier cycle bien formés en ingénierie, en informatique ou en mathématiques, ils pourraient apprendre le des détails plus fins sur la médecine (peut-être combler les lacunes pré-médicales avec une année d’études ou un post-bac), le produit final serait des médecins en herbe équipés pour répondre aux avancées technologiques qui définissent l’avenir de la médecine. Cela augmenterait efficacement le bassin d’étudiants en médecine qualifiés dans le pays, à un moment où nous sommes confrontés à une grave pénurie de médecins. De plus, en présentant cette nouvelle orientation pour le recrutement des étudiants en médecine, cela ouvre la porte à davantage de médecins qui peuvent répondre aux besoins de santé de notre pays à mesure que notre population vieillit.

La création d’une population de futurs médecins connaissant la technologie profite à tous. Mais avant tout, ils doivent être d’excellents médecins, dotés de toutes les compétences, de l’intelligence et de l’humanisme nécessaires pour recueillir les antécédents médicaux, diagnostiquer les maladies et prodiguer des soins. Ce sont des contraintes dures qui ne peuvent être compromises.

Recruter des étudiants en médecine ayant une formation en ingénierie, en informatique ou en mathématiques peut sembler risqué. En réalité, c’est le moyen le plus sûr de s’assurer que les futurs médecins peuvent adopter et utiliser les technologies qui seront certainement développées à l’avenir et qui changeront la pratique de la médecine. C’est précisément ce dont les patients du futur auront besoin, et peut-être qu’ils en viendront à s’y attendre.

Sheldon H. Jacobson, PhD, est un scientifique des données et professeur fondateur en informatique au Carle Illinois College of Medicine de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign. Janet A. Jokela, MD, MPH, est le doyen associé principal de l’engagement au Carle Illinois College of Medicine de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign.