GTS812: Ingénierie des systèmes humains · •The essential physics of medical imaging. Second...

GTS503 : Technologies de la santé,

normes et homologation Nicola Hagemeister •Laboratoire de recherche en Imagerie et Orthopédie

•514 890-8000 poste 24644

•514-396-8678

•[email protected]

•Disponibilités: sur RdV

mailto:[email protected]

Présentation du cours

• Objectifs du cours

• Plan de cours

• Moyens d’évaluation

GTS 503 - Cours 1 : Introduction 2

Présentation des étudiants

• D’où venez-vous?

• Intérêt professionnel


Objectifs du cours

À la fin du cours, l’étudiant

• sera familiarisé avec les domaines qui font partie du génie des technologies de la

santé

• connaîtra les technologies médicales

• connaîtra les technologies de l’information

• connaîtra les technologies associées à la logistique hospitalière

• aura intégré les connaissances pour apprécier la convergence des technologies

dans les systèmes de santé.

• aura pris connaissance de l’existence des normes et des processus

d’homologation dans le domaine

• saura faire un lien entre les appareillages utilisés et les normes qui y sont

rattachées


Évaluation

• Présentation d’une technologie en cours (10%)

• Projet (20%)

• TP appel d’offre (0%)

• TP norme ISO (10%)

• Intra (25%)

• Examen final (35%)


Évaluation

Présentation d’une technologie

En groupes de 2

Présentation au début du cours correspondant

Choix avant la fin de ce cours

Exemples :

Imagerie : Scanner, fluroscope

Médecine nucléaire : Gamma Knife, Curiethérapie

Hémodialyse : autodialyse, hémodiafiltration

Bloc opératoire : Table, lumière, bistouri électrique

Anesthésie : Oxymètre, moniteur


https://cours.etsmtl.ca/GTS503/Projets/Choix - presentation technologie.docx

Évaluation

Projet de veille technologique, SICHUM 2002

Secteurs :

• Interventionnistes et thérapeutiques

• Diagnostiques et soutien clinique

• Imagerie médicale

Technologies : décrites par fiche • Exemples : Robotisation et automatisation des

laboratoires (105) et Endoscopie virtuelle 3D (121) • Contenu :

• Contexte • Description • Besoins actuels et tendances • Impacts fonctionnels • Impacts organisationnels • Impacts économiques • Impacts technologiques • Impacts immobiliers • Impacts sur la clientèle • Références


https://cours.etsmtl.ca/GTS503/Projets/Projet-Chum2001/Chum2001/FICHES_1.pdf

• Travail :

• Choix d’une technologie

• Recherche bibliographique sur les nouvelles technologies dans le domaine

• Description des particularités techniques

• Discussion sur l’avantage et les inconvénients de cette nouvelle technologie par rapport à celles existantes


Évaluation

Projet de veille technologique, SICHUM 2002

https://cours.etsmtl.ca/GTS503/Projets/Chum2001/FICHES_1.pdf

Bibliographie

• The essential physics of medical imaging. Second Edition. JT Bushberg et al., Lippincott Williams&Wilkins

• The biomedical Engineering handbook, vol 1 and 2, Bronzino, CRC Press

• Biomedical technology and devices handbook, Moore & Zouridakis, CRC Press


Introduction

Un peu d’histoire…

Soins infirmiers

Lit cadre portoir - 1850

Musée des Technologies de Santé, CHU Rouen


http://www3.chu-rouen.fr/Internet/connaitreCHU/culture/musee_technologies/collections/soins_infirmiers/


Les transports sanitaires médicalisés

Char de chirurgie de Percy - 1789



http://www3.chu-rouen.fr/Internet/connaitreCHU/culture/musee_technologies/collections/transports/


Les évacuations sanitaires non médicalisées

Vélo ambulance - 1940



http://www3.chu-rouen.fr/Internet/connaitreCHU/culture/musee_technologies/collections/evacuations/


La réanimation extra-hospitalière

Nécessaire

Oxygène - 1930



http://www3.chu-rouen.fr/Internet/connaitreCHU/culture/musee_technologies/collections/evacuations/


Anesthésie

Appareil d’anesthésie -

1950



http://www3.chu-rouen.fr/Internet/connaitreCHU/culture/musee_technologies/collections/anesthesie/


Le bloc opératoire

Table d’opération chirurgicale - 1950



http://www3.chu-rouen.fr/Internet/connaitreCHU/culture/musee_technologies/collections/bloc/


Les structures hospitalières

Gravure Hôtel-Dieu de Paris

au XVIIèmes siècle - © AP-HP

univ-nantes.fr

L’hôpital-halle de

l’époque

médiévale


http://umvf.univ-nantes.fr/campusmaieutique/UE-sante-publique/hygiene_hospitaliere/site/html/7.html





L’hôpital croix de la renaissance et de l’époque classique

Hôpital Tavera


http://fr.fundacionmedinaceli.org/monumentos/hospital/index.aspx



La Salpêtrière à l'époque de Louis XIV - © AP-HP

univ-nantes.fr

Soins ou enfermement? L’hôpital général au XVIIème siècle







• L’hôpital hygiéniste: l’architecture ventilée de la fin du XVIIIème siècle

• L’hôpital pavillonnaire de la fin du XIXème siècle

L'Hôtel-Dieu de Paris, 1977 © AP-HP

univ-nantes.fr







• L’hôpital monobloc : symbole de la médecine triomphante

Hôpital Henri Mondor - © AP-HP

univ-nantes.fr







Hôpital européen Georges Pompidou" - © AP-HP

univ-nantes.fr

• L’hôpital polybloc : ouvert sur la ville





Les différents secteurs

dans un hôpital


• Interventionniste et thérapeutique

• Diagnostique et soutien clinique



Technologies médicales diagnostiques : Imagerie

• Radiologie

• Radiographie

• Fluoroscopie (+thérapeutique)

• Angiographie (+thérapeutique)

• Tomodensitométrie

• Imagerie par résonance magnétique

• Échographie

• Archivage d’images numériques (pacs)

25 GTS 503 - Cours 1 : Introduction

• Médecine nucléaire

• Caméra Gamma

• Tomographie par émission de positrons (TEP)

• Imagerie cardiaque : études hémodynamiques

• Coronarographie

• Volume ventriculaire

• Volet thérapeutique : Dilatation (ballonnet, stent

coronarien, stent à élution médicamenteuse)


Première radiographie (1895) : La main de Madame Röentgen

Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie - Radiographie


• Pédascopes

• Épilation


http://tperayonx.canalblog.com/



DIAGNOSTIQUE ?

Clinique Mayo

Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – Unité pulmonaire



Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – Salle de fluoroscopie

Acquisition en continu d’images radio en temps réel

Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – Angiographie


• Étude des vaisseaux sanguins

• Produit de contraste

Carotide et artères du cerveau

Aorte et artères rénales


Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – Angiographie


Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – Tomodensimètre

(CT-Scan)

Radiographie Tomodensimètre



(CT-Scan)


Reconstruction 3D des os du crâne


(CT-Scan)



(CT-Scan)

Traitement des images

• Coût :

• TDM de dernière génération : ~1,5 M $

• Diffusion :

• 34 TDM sur le territoire de l’Agence

• Au 1er janvier 2003 :

• 94 TDM au Québec, soit 12,6 par million d’habitants

• 326 TDM au Canada, soit 10,3 par million d’habitants



(CT-Scan)


Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – IRM

Imagerie par Résonance

Magnétique

• Coût :

• 2,5 M $ (équipement seulement)

• Diffusion :

• Actuellement : 20 appareils sur le territoire de l’Agence

• Au 1er janvier 2003 :

• 40 appareils au Québec, soit 5,5 par million d’habitants

• 147 appareils au Canada, soit 4,7 par millions d’habitants




Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – Échographie


Échographie Obstétrique


Échographie Cardiaque



RequêteRequête

Examen DictéExamen Dicté

W L

Patie

nt

W L

Patie

nt

W L radiologisteW L radiologiste

Requête HL-7Requête HL-7

Diagramme simplifié du système PACSDiagramme simplifié du système PACS

Station diagnostiqueStation diagnostique

ModalitésModalités

RIS/HISRIS/HIS

Dicom + démographieDicom + démographie

Examen c

omplé

té

Examen c

omplé

té

Examen complétéExamen complété

Examen dictéExamen dicté

Serveur WebServeur Web

ImagesImages

Images / RapportImages / Rapport

ArchivesArchives

Requête

Requête

Station ConsultationStation Consultation

Images / R

apport

Images / R

apport

Station CliniqueStation Clinique

Base de donnéesBase de données

W L Clinique

W L Clinique


(Picture Archiving and

Communication

System)

Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – PACS


Technologies médicales diagnostiques : Imagerie - Radiologie – PACS


• Radiologie

• Radiographie





• Échographie




• Caméra Gamma



• Coronarographie




Technologies médicales diagnostiques : Imagerie – Nucléaire – Cyclotron



Technologies médicales diagnostiques : Imagerie – Nucléaire – Caméra Gamma


Tumeur osseuse

• Administration d’un

traceur radioactif

• Émission de

rayonnements gamma

Technologies médicales diagnostiques : Imagerie – Nucléaire – Caméra Gamma


Technologies médicales diagnostiques : Imagerie – Nucléaire – TEP



• Administration d’un traceur

radioactif

• Émission de positons

• Coût : • Caméra TEP : 1,5 M $ • Caméra TEP-TDM : 3,5 M-4 M $ • Construction : ~ 500 000 $ • Coût annuel de fonctionnement : 1 M-2 M $

• Diffusion : • Une caméra TEP au CHUM

• Une caméra TEP-TDM au CUSM (McGill)

• 2 caméras TEP au CHUS

• Un projet TEP en préparation au CHUQ




• Radiologie

• Radiographie





• Échographie




• Caméra Gamma



• Coronarographie





Technologies médicales diagnostiques : Imagerie – Cardiaque – Coronarographie



Dilatation par ballonnet



Stent coronarien


Effet du stent

Également : stent à

élution médicamenteuse


Technologies médicales diagnostiques : Monitoring

• Monitoring : Surveillance des paramètres physiologiques

• Électrocardiogramme(s)

• Pressions (artérielle, veineuse)

• Respiration

• Température

• Saturation en oxygène

• Débit cardiaque

• NIVEAU DE conscience



• Accès aux signes vitaux du patients

• Enregistrement sous table, graphes,…

• Support pour la prise de décision

Technologies médicales diagnostiques : Monitoring


Merging Platforms (Philips)

IntelliVue Database Server Hospital

Enterprise

IntelliVue Application Server

IntelliVue

Clinical

Network

IntelliVue Information Center

IntelliVue Patient

Monitors

TraceMaster

EasyWeb

3rd Party Apps OB TraceVue

CompuRecord

CareVue

CareVue Chart

Hospital Apps

Lab

ADT

Billing

Orders

Technologies médicales diagnostiques : Laboratoires cliniques

• Analyseurs automatisés (Biochimie, hématologie, microbiologie)

• Chaînes pré- et post-analytiques (regroupement des laboratoires de biochimie et d’hématologie : corelab)

• Microscope électronique

• Biologie moléculaire ( et Thérapie génique)



Technologies médicales diagnostiques : Laboratoires cliniques - Corelab

Automatisation des laboratoires : chaîne pré et post-analytique

Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie

• Gastrique

• Colo-rectale

• Pulmonaire

• Cystoscopique

• Volet thérapeutique : lasers



Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie – Types


Examen d’une cavité interne du corps à l’aide d’un instrument constitué d’un tube optique et d’un système d’éclairage

Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie – Définition

Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie – Fonctionnement


Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie – Œsophagienne

Œsophage normal Cancer de l’œsophage


Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie – Gastrique

Pièce de monnaie dans l’estomac

Boucle d’oreille dans l’estomac (perle blanche

noircie par l’acidité)


Technologies médicales diagnostiques : Endoscopie – Nouvelle technologie

Une caméra dans une capsule avalée par le patient transmet des images vidéos à un enregistreur externe porté par le patient



• Interventionniste et thérapeutique

• Diagnostique et soutien clinique



TECHNOLOGIES MÉDICALES

THÉRAPEUTIQUES

• Radiologie interventionnelle

• Radio-oncologie

• Hémodynamie

• Oxygénothérapie


Technologies médicales thérapeutiques: Radio-oncologie - L’accélérateur linéaire


• Permet l’émission de rayonnements à

haute énergie (sup à 1MeV)

• Possibilité d’irradier même des

tumeurs profondes

Technologies médicales thérapeutiques: Radio-oncologie - Gamma Knife

• Radiochirurgie stéréotaxique

• Application d’une forte dose de rayonnement très ciblée

• Cible : lésions cérébrales, malformations artérioveineuses

• Mode d’action : altérer l’ADN des cellules de sorte qu’elles ne peuvent plus se reproduire




• Principe : • 201 sources de cobalt 60 • 201 canaux de

dimensions variées • Très précis (0,1 mm) • Permet de limiter

l’irradiation à la cible • Épargne les tissus sains

environnants


Tumeur au cerveau avant traitement

Tumeur au cerveau 2 mois après traitement



Malformation artérioveineuses avant traitement

Malformation artérioveineuses après traitement


Technologies médicales thérapeutiques: Hémodialyse

• Permet de suppléer aux reins lorsqu’ils ne fonctionnent plus

• Un rein artificiel élimine les déchets et l’excès d’eau de l’organisme


Technologies médicales thérapeutiques: Oxygénothérapie – Caisson Hyperbare

• Respiration d’oxygène à des concentrations élevées dans un caisson fermé

• Premières utilisations :

• Accidents de décompression : formation de bulles dans le système sanguin par des gaz (azote)

• Intoxication au monoxyde de carbone


Intérieur d’un caisson

Caisson monoplace (Perry) Caisson multiplace de l’Hôpital du Sacré-Cœur


Technologies médicales thérapeutiques: Oxygénothérapie – Caisson Hyperbare

TECHNOLOGIES MÉDICALES

THÉRAPEUTIQUES

• Chirurgie :

• Par approche conventionnelle

• Par voie endoscopique (laparoscopie)

• Lithotritie / lithotripsie (calculs rénaux)

• Laser


Technologies médicales thérapeutiques: Chirurgie – Bloc Opératoire


Chirurgie robotisée

Technologies médicales thérapeutiques: Chirurgie – Chirurgie robotisée


Chirurgie traditionnelle (effractive)

Chirurgie endoscopique (effraction minimale)

Technologies médicales thérapeutiques: Chirurgie – Chirurgie robotisée


Configuration générale

Technologies médicales thérapeutiques: Chirurgie – Chirurgie robotisée : Mécanique


• Bras robotisés :

• Vidéo : Opération de la prostate

• Pinces

• Apprentissage

http://www.prostate-robot.com/technique.php

http://www.prostate-robot.com/technique.php

ZEUS, premier système « maître-esclave »

Console de commande da Vinci


Technologies médicales thérapeutiques: Chirurgie – Chirurgie robotisée : Vision


• Caméra haute résolution

• Vision tridimensionnelle

• Zoom sur de très petites zones

• Le robot imite les mouvements du chirurgien

Technologies médicales thérapeutiques: Chirurgie – Chirurgie robotisée : Vision

Technologies médicales : Équipements hospitaliers

• Lit et civière

• Table chirurgicale

• Tige à soluté

• Chaise d’aisance

• Lève patient

• Bain thérapeutique


Technologies médicales : Technologies de soutien

• Cliniques

• Circuit du médicament

• Stérilisation et décontamination

• Etc.


• Alimentation

• Patients

• Personnel et visiteurs

• Logistique

• Approvisionnement

• Buanderie lingerie

• Gestion des déchets

• Transports de patients

• Internes

• Externes

Le rapport Romanow désigne les soins à domicile comme

« …le prochain service essentiel »

Romanow, 2002

Technologies médicales : Soins à domicile


• Domaines d’application :

• Oxygénothérapie

• Antibiothérapie intraveineuse

• Chimiothérapie

• Alimentation parentérale

• Soulagement de la douleur

• Traitement des plaies

• AVQ-AVD

• Télésurveillance

Technologies médicales : Soins à domicile


GTS503 - Cours 1

À la semaine prochaine !

GTS812: Ingénierie des systèmes humains · •The essential physics of medical imaging. Second...

Documents

Transcript of GTS812: Ingénierie des systèmes humains · •The essential physics of medical imaging. Second...