Une équipe de chercheurs de l’Université d’Édimbourg et de l’Université Heriot-Watt développe une intelligence artificielle (IA) et des robots d’assistance sociale pour détecter plus tôt les infections des voies urinaires (IVU).
Crédit d’image : le robotarium national
Le projet FEATHER vise à réduire le nombre d’effets indésirables graves pouvant résulter d’un diagnostic tardif ou erroné et à réduire la quantité d’antibiotiques prescrits pendant que les cliniciens attendent les résultats de laboratoire.
La recherche révolutionnaire a reçu 1,1 million de livres sterling du gouvernement britannique par le Engineering and Physical Sciences Research Council, qui fait partie de UK Research and Innovation, et le National Institute for Health and Care Research (NIHR).
Les infections urinaires touchent 150 millions de personnes dans le monde chaque année, ce qui en fait l’un des types d’infection les plus courants. Lorsqu’il est diagnostiqué tôt, il peut être traité avec des antibiotiques. Si elles ne sont pas traitées, les infections urinaires peuvent entraîner une septicémie, des lésions rénales et même la mort.
Le diagnostic, cependant, peut être difficile avec une analyse en laboratoire, un processus prenant jusqu’à 48 heures, fournissant le seul résultat définitif. Les premiers signes d’une infection urinaire peuvent également être difficiles à reconnaître car les symptômes varient en fonction de l’âge et des conditions de santé existantes. Il n’y a pas de signe unique d’infection, mais un ensemble de symptômes qui peuvent inclure la douleur, la température, la fréquence des mictions, les changements dans les habitudes de sommeil et les tremblements.
Les infections urinaires sont particulièrement difficiles à diagnostiquer chez les personnes recevant des soins formels, et il y a un surtraitement antibiotique important dans ce groupe car les cliniciens attendent le retour des résultats de laboratoire.
Pour répondre à ces préoccupations, des chercheurs de l’Université d’Édimbourg et de l’Université Heriot-Watt travaillent avec deux partenaires industriels du secteur des soins. Le centre national de répit écossais, Leuchie House, et Blackwood Homes and Care fournissent des informations aux utilisateurs pour aider les chercheurs à développer des méthodes d’apprentissage automatique et des interactions pour les robots d’assistance sociale afin de permettre une détection plus précoce d’une infection potentielle et de déclencher une alerte pour une enquête par un clinicien.
Le projet recueillera des données continues sur les activités quotidiennes des individus dans leur maison via des capteurs qui pourraient aider à détecter les changements de comportement ou de niveaux d’activité et déclencher une interaction avec un robot d’assistance sociale. La plate-forme FEATHER combinera et analysera ces points de données pour signaler les signes d’infection potentiels avant qu’un individu ou une carrière ne soit conscient de l’existence d’un problème. Les changements de comportement pourraient inclure l’utilisation d’une bouilloire, un changement du rythme de marche, la fonction cognitive par l’interaction avec un robot d’assistance sociale ou un changement des habitudes de sommeil.
Les aspects IA et mise en œuvre du projet seront dirigés par le professeur Kia Nazarpour, le Dr Nigel Goddard et le Dr Lynda Webb de l’Université d’Édimbourg. Les aspects de l’interaction homme-robot seront dirigés par la professeure Lynne Baillie, assistée du Dr Mauro Dragone, de l’Université Heriot-Watt.
Le professeur Kia Nazarpour, chef de projet et professeur de santé numérique à l’École d’informatique de l’Université d’Édimbourg, a déclaré : « Cette plateforme de données unique aidera les individus, les carrières et les cliniciens à reconnaître les signes d’infections urinaires potentielles bien plus tôt, aidant à les examens et examens médicaux nécessaires. Une détection plus précoce permet un traitement rapide, améliore les résultats pour les patients, réduit le nombre de personnes se présentant à A&E et réduit les coûts pour le NHS.
« Nous pensons également que cela aidera à minimiser la quantité d’antibiotiques qui sont nécessairement prescrits comme couverture en attendant les résultats de laboratoire. En tant que deuxième raison la plus courante de prescription d’antibiotiques, l’infection contribue de manière significative au problème de plus en plus préoccupant des bactéries résistantes aux médicaments, et il y a un avantage généralisé pour la société à mettre en œuvre un meilleur diagnostic.
La professeure Lynne Baillie, responsable du National Robotarium on Human-Robot Interaction, Assistive Living and Health, a déclaré : « Nous espérons que ce travail créera un mécanisme de soutien structuré supplémentaire pour les personnes qui vivent de manière autonome. Des études montrent qu’il existe une association significative entre le délire et les infections urinaires chez les personnes âgées et, bien qu’il soit possible que les carrières détectent ces signes, nous ne devrions pas nous fier uniquement aux observations. Nous travaillons avec les parties prenantes pour co-concevoir l’interaction du robot et la collecte de données pour les méthodes d’apprentissage automatique afin de mieux soutenir une vie indépendante plus longue et plus saine.
« Travailler avec sensibilité et soutien avec ce groupe social vulnérable est de la plus haute importance. En développant la technologie dans le nouveau laboratoire d’aide à la vie autonome du National Robotarium, nous sommes en mesure de la tester dans un cadre de soins sociaux réaliste.
Kitty Walker, un bénéficiaire de soins et invité régulier à Leuchie House, a déclaré: «L’impact d’avoir une infection urinaire peut être beaucoup plus grave que beaucoup de gens ne le pensent. Généralement, mon discours est affecté, ce qui peut rendre difficile la communication avec les gens comme je le ferais normalement. Plus sérieusement, j’ai été hospitalisé dans le passé après qu’un diagnostic tardif d’infection urinaire m’ait conduit à une crise et j’ai eu besoin d’une réanimation bouche-à-bouche. »
Il faut souvent beaucoup de temps pour recevoir un diagnostic complet et recevoir les bons antibiotiques pour lutter contre l’infection. En attendant, on me prescrit généralement un antibiotique général jusqu’à ce que mes résultats reviennent. Être capable de repérer les premiers indicateurs que j’ai une infection urinaire permettrait d’éviter toute anxiété que je pourrais ressentir quand je sais qu’il y a un problème et aiderait à réduire le nombre d’antibiotiques différents que je dois prendre.
Kitty Walker, bénéficiaire de soins et invitée régulière, Leuchie House
Le ministre du gouvernement britannique pour l’Écosse, Malcolm Offord, a déclaré : « Les données et l’IA ont le potentiel de transformer le diagnostic et le traitement de tant de maladies et d’améliorer les résultats pour les patients.
« Cette recherche fera une grande différence pour détecter les infections urinaires le plus rapidement possible, et je suis heureux que les résidents du secteur des soins en Écosse soient parmi les premiers à en bénéficier.
«Le gouvernement britannique fournit 1,1 million de livres sterling de financement de recherche pour ce projet, et grâce au City Deal, nous investissons 21 millions de livres sterling dans les nouvelles installations du National Robotorium de l’Université Heriot-Watt.»
Le ministre des affaires du gouvernement écossais, Ivan McKee, a déclaré : « Je suis ravi de voir ce travail révolutionnaire et innovant réalisé en Écosse. En permettant un diagnostic et un traitement plus précoces des infections urinaires, cette recherche sur l’IA et la robotique peut apporter une contribution essentielle à l’amélioration de l’offre de soins de santé et sociaux en Écosse, tout en garantissant la protection de la dignité des individus.
« Le National Robotarium et son laboratoire d’assistance à la vie autonome seront un atout clé pour l’Écosse et le Royaume-Uni, pour aider les gens à vivre bien et de manière indépendante dans leurs communautés à mesure qu’ils vieillissent. Le gouvernement écossais investit 1,4 million de livres sterling dans le robotarium national dans le cadre de notre investissement plus large dans le cadre de l’accord de 1,3 milliard de livres sterling pour la région d’Édimbourg et du sud-est de l’Écosse.
Colin Foskett, responsable de l’innovation et de la recherche chez Blackwood Homes and Care, a déclaré : « Comprendre comment l’IA d’assistance sociale peut être utilisée pour mieux détecter les infections urinaires a le potentiel d’améliorer la santé et le bien-être de nos clients. La détection précoce des infections urinaires pourrait empêcher les admissions à l’hôpital, le déclin associé et garantir que les gens puissent continuer à vivre de manière autonome plus longtemps.
S’appuyant sur nos collaborations existantes avec l’Université d’Édimbourg et l’Université Heriot-Watt, ce nouveau projet passionnant co-concevoira et co-créera de nouveaux produits et services avec nos clients, notre personnel et les partenaires académiques. Nous sommes impatients d’explorer cette technologie émergente et sommes ravis de voir le potentiel de l’IA pour l’avenir de la vie autonome.
Mark Bevan, PDG de Leuchie House, a déclaré: «Le coût personnel, sanitaire et financier des infections urinaires est énorme, coûtant au NHS au moins 500 millions de livres sterling l’année dernière, dévastant la vie des gens et ajoutant une grande complexité à la fourniture de soins aux adultes de plus en plus complexes.
«Leuchie House est idéalement placée en tant que centre national avec un accès inégalé aux clients qui nous font confiance pour gérer le partage de leurs données et de leur expérience de santé.
«Ce partenariat révolutionnaire avec des invités, l’Université d’Édimbourg et l’Université Heriot-Watt, n’est qu’un exemple de la façon dont nous tendons la main depuis notre base à East Lothian pour améliorer la vie des gens à travers l’Écosse et au-delà, en développant de nouvelles connaissances importantes grâce à notre l’expérience pratique et l’expertise de recherche des partenaires.
