Comment les technologies intelligentes peuvent-elles améliorer la résilience du secteur des soins de santé après la pandémie de COVID-19?

L’année 2020 demeurera gravée dans les mémoires pour bien des raisons, mais elle marquera entre autres le moment où la planète entière est tombée sous la coupe d’une véritable obsession pour les données.

Depuis le début de pandémie de COVID-19, nous sommes devenus collectivement obnubilés par des outils qui étaient autrefois l’apanage des épidémiologistes, des autorités de la santé publique et des statisticiens : le nombre croissant de cas confirmés et de décès, les courbes qui montent en flèche ou s’aplatissent et le mystérieux taux de reproduction « R » qui déterminera s’il faudra annuler Noël ou pas.

Mais les données sont aussi devenues l’une des armes les plus puissantes contre le virus. Tous les pays ont mis en place une méthode ou une autre de recherche de contacts, manuelle ou numérique, qui a permis de maitriser l’infection. Au cours des mois et des années à venir, l’analyse d’ensembles de données encore plus vastes, qu’on appelle les mégadonnées, viendra nous aider à définir de manière encore plus précise nos interventions et elle déterminera notre résilience envers de futures crises.

Selon Michael Pietrzkiewicz, technologue en génie électronique de WSP en Alberta, à ce jour nous n’avons fait qu’effleurer en surface les vastes possibilités de cette science. « Plus on accumule de données au fil du temps, plus les résultats seront précis, explique-t-il. On voudrait avoir de la résilience sur le champ, mais il faut d’abord nous assurer que les données sont adéquates, sinon nous n’allons pas nous y fier pour déterminer nos actions. De fait, les mégadonnées ont joué un très faible rôle dans notre réaction à la COVID, en partie parce que dans ce domaine, nous n’en avons pas encore assez accumulé. Ce que la situation nous renvoie comme image, en contrepartie, est que nous sommes encore loin d’un monde vraiment connecté. »

D’un autre point de vue, la pandémie de COVID-19 nous a donné un aperçu de l’énorme potentiel de l’utilisation des données pour relever de futurs défis. L’un des ensembles de données les plus précieux, actuellement en rapide expansion, sera alimenté par les appareils « intelligents », équipés de capteurs et reliés en réseau, qui seront installés partout dans les bâtiments et dans les villes. En recueillant et en agrégeant les données sur l’environnement et sur la manière dont nous interagissons avec lui, ces technologies nous donnent accès à une nouvelle dimension de connaissance et de compréhension qui pourrait améliorer de façon radicale notre capacité de prévoir des événements et d’y réagir. Rares sont les secteurs d’activités qui profiteront davantage de ces avancées que celui des soins de santé, aujourd’hui à l’aube d’une véritable transformation numérique.

D’énormes quantités de données circulent dans les hôpitaux, mais seule une minuscule portion de cette information a fait l’objet d’analyse ou a servi de base à des actions – du moins jusqu’à maintenant. L’informatique de la santé, qui propose des applications cliniques des technologies numériques et du traitement des données, compte parmi les domaines du secteur des soins de santé qui présentent la croissance la plus fulgurante à l’échelle mondiale. John Wall est conseiller technique principal du Metro North Hospital and Health Service de Brisbane et a travaillé précédemment comme consultant technique principal pour Queensland Health, en Australie. « Il y a eu des efforts massifs d’informatisation au cours des douze derniers mois, dans toutes les parties de l’hôpital, et les informaticiens vont être au cœur d’un changement complet, dit-il. Certains projets de technologies intelligentes connaissent un échec parce qu’ils ne tiennent pas compte, dans leur essence, des façons de faire des humains. C’est le rôle de l’informaticien de faire le pont entre les technologies de l’information et le personnel de soins, car il a suffisamment de connaissances pour discuter avec les professionnels des TI, et en même temps il comprend bien comment recueillir, gérer et valider les données de recherche, et comment les utiliser pour aider à une meilleure prise de décisions. »

John Wall dirige en ce moment les travaux de conception des technologies de l’information du projet de réaménagement de l’hôpital Cabooture. Dans cet établissement régional, l’ampleur du projet de technologie est toutefois moins audacieuse que celle d’un autre projet de deux milliards de dollars australiens sur lequel il a travaillé – un hôpital universitaire de soins tertiaires où une flotte de robots de pharmacie parcourt les corridors. Toutefois, dans son projet actuel, il trouve que le personnel est beaucoup plus ouvert à de nouvelles possibilités. « Depuis la COVID, tout le monde a dû apprendre à s’adapter et devenir plus agile. Normalement, dans le secteur des soins de santé, le personnel est toujours trop occupé, mais il s’est produit un réel changement de dynamique au cours des six derniers mois. On a vu beaucoup plus de participation et d’interaction, et les gens sont plus ouverts à travailler sur les solutions, à se les approprier et à en faire partie. »

Toute solution pour hôpitaux intelligents doit reposer sur de solides infrastructures numériques. De façon concrète, cela signifie qu’il faut installer des câbles pour soutenir un réseau sans fil haute densité et des capteurs qui enregistrent des données sur l’environnement et sur l’emplacement d’appareils électroniques comme les téléphones intelligents et les étiquettes d’identification par radiofréquence (RFID). Une fois le réseau de base en place, il peut servir à de nombreux usages, par exemple : systèmes d’alerte en cas de défectuosité des systèmes, localisation des personnes, de l’équipement et des fournitures, numérisation des processus hospitaliers, ainsi que des flux de travaux et de patients.

Ces systèmes contribuent de nombreuses façons à la résilience des hôpitaux, c’est-à-dire à leur capacité de continuer à fonctionner en toute sécurité en temps de crise. Par exemple, des données fiables de localisation pourraient aider à maintenir des corridors de circulation distincts pour les patients infectés et non infectés et tout l’équipement associé, et à gérer plus efficacement des ressources limitées. Il serait aussi possible d’être avertis des possibilités de défaillance des systèmes du bâtiment grâce aux analyses et aux prévisions faites par des systèmes d’apprentissage automatique à partir des données récoltées par des capteurs. De tels avertissements permettraient aux équipes d’entretien d’éviter des pannes. De plus, si des robots pouvaient appuyer la main-d’œuvre humaine, par exemple pour le nettoyage ou la livraison de fournitures, cela réduirait les risques de transmission de maladies et limiterait l’exposition du personnel de soins et des patients.

« Le transport de nourriture et de médicaments peut s’effectuer à l’aide de véhicules à guidage automatique. De cette façon, le personnel n’a pas besoin d’entrer dans la chambre », ajoute Thomas Chan, Directeur exécutif, Bâtiments MEP, région de la Chine chez WSP. Ce dernier fait partie d’une équipe chargée de concevoir un hôpital intelligent à Hong Kong, où des robots seront utilisés à la fois pour améliorer la prévention des infections et pour remédier à une grave pénurie de main-d’œuvre. L’équipe fera également appel à l’intelligence artificielle pour le contrôle des systèmes de mécanique, d’électricité et de plomberie du bâtiment (MEP) et l’instauration d’un système de maintenance prédictive du bâtiment. « Le mode d’apprentissage profond incorporé dans les robots analyse les données de fonctionnement pour vérifier continuellement l’état de l’équipement, explique-t-il. Si une ou l’autre portion des centrales ou des systèmes montre des indices de mauvais fonctionnement, le système de gestion du bâtiment avertira les responsables techniques et les aidera à localiser le problème pour effectuer les réparations nécessaires et éviter ainsi des interruptions de services. »Chez Bon Secours Mercy Health, un réseau d’établissements de soins de santé qui compte 35 hôpitaux de soins actifs dans l’est des États-Unis, le directeur des infrastructures Jonathan Hunley est en train de concevoir une suite normalisée d’opérations qui sera implantée dans toutes les installations du réseau. Cette suite comprend notamment une commande de basculement en « mode pandémie » qui permet d’instaurer des conditions de pression négative d’air dans le service des urgences en entier. Dans le cas d’un nouvel hôpital en Virginie, il compte aller un peu plus loin. « Nous envisageons de prendre toutes ces différentes technologies intelligentes, immotique, électricité, éclairage, système d’appel infirmier, logistique du flux de patients et sécurité, et de les combiner en un seul système où on pourrait tout surveiller en temps réel. J’aimerais me rendre jusqu’au point où je pourrais surveiller la qualité de l’air intérieur et activer diverses séquences de commandes lorsqu’un paramètre ou l’autre monte en flèche. »

Durant la crise de la COVID, la capacité de modifier rapidement et efficacement les installations s’est avérée une caractéristique importante de résilience (nous avons d’ailleurs traité en détail de la flexibilité des bâtiments dans un article précédent de la série). Dans un hôpital où divers espaces sont hautement spécialisés, les modifications physiques ont des répercussions complexes. La superposition de technologies, en revanche, offre de plus grandes possibilités d’adaptation.

Dans le Queensland, on note une tendance à remplacer les télévisions dans les chambres des patients par une politique « apportez votre appareil » soutenue par un accès gratuit à un réseau Wi‑Fi haute vitesse. « Alors, le patient peut utiliser FaceTime, Netflix, GoToMeeting, Zoom ou ouvrir l’appli de Queensland Health, entrer son numéro de patient et accéder à divers services ou commander ses repas », poursuit John Wall. L’expérience des patients s’en trouve améliorée, ajoute-t-il, et en conséquence leur rétablissement. Cette infrastructure technologique permet en outre l’ajout de nouveaux services ou d’information à partir d’un lieu central. Même chose pour l’affichage numérique. Il est beaucoup plus facile de modifier la signalisation dans un hôpital en reprogrammant l’affichage sur les écrans et dans les applications de navigation qu’en changeant tous les panneaux à la main.

Toutefois, la plus grande contribution de la technologie à la résilience se résume probablement dans sa capacité de rendre beaucoup plus transparents les flux complexes au sein des hôpitaux.

Par exemple, au Sydney Adventist Hospital, le plus grand établissement privé de New South Wales, des étiquettes d’identification par radiofréquence (RFID) de type passif, comme celles employées en logistique ou dans la vente au détail, sont fixées sur les bracelets d’identification des patients et sur les appareils médicaux. De cette façon, le personnel de soins peut suivre le parcours de traitement des patients sur un écran et n’a plus besoin d’inscrire manuellement l’heure de chaque déplacement de patient, comme son entrée et sa sortie de la salle d’opération, puisqu’une lecture précise de l’heure est automatiquement ajoutée à son dossier médical électronique. « On peut bien sûr les considérer du point de vue de la résilience, mais dans les faits ces solutions visent l’efficacité, une meilleure transparence de gestion et une plus grande autonomie du personnel », précise Barbara MacKenzie, qui supervisait le projet en tant que gestionnaire de l’exploitation et des infrastructures des systèmes d’information pour Adventist HealthCare. « Les membres du personnel de l’unité de chirurgie d’un jour ont beaucoup aimé ce système, parce qu’ils pouvaient savoir exactement ce qui s’en venait. Même chose au service des urgences, parce que si quelqu’un arrivait en demandant où se trouvait sa mère, par exemple, le personnel pouvait juste jeter un coup d’œil au tableau de bord et répondre “Elle est à la radiologie en ce moment. Oh! Non, en fait, elle est sur le chemin du retour, dans l’ascenseur.” »

L’étape suivante consisterait à rendre le système intelligent. Dans un monde idéal, tout le personnel de soins porterait aussi ce même genre d’étiquette électronique, mais il s’agit là d’un sujet délicat pour les employés. « En connaissant l’emplacement des personnes et des objets en tout temps, il devient possible d’en déduire une grande quantité d’information et de dresser un portrait des événements, ajoute Barbara MacKenzie. Partant du fait qu’un patient se trouve dans un lit donné, à telle heure, il est possible de déduire que tel type d’activité est en cours ou devrait l’être. On peut aussi voir qu’une infirmière se trouvait à proximité du patient pendant cinq minutes, de même qu’une pompe à perfusion. Ou encore, que personne ne s’est approché du patient pendant 40 minutes; alors il pourrait y avoir un signal d’alerte avisant le personnel d’aller vérifier que le patient va bien. »

Dans l’avenir, l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle pourraient servir à la prise de décision en temps réel, par exemple en établissement des correspondances entre les besoins d’un patient et les capacités et compétences du personnel. « Le système pourrait par exemple suggérer de placer le patient dans le lit 14 de la salle 2 après son opération, parce que les infirmières X, Y et Z possèdent un ensemble particulier de compétences et qu’un cardiologiste sera sur les lieux, indique Roneel Singh, directeur, Systèmes technologiques, chez WSP à Melbourne. Ou si plusieurs infirmières ne rentrent pas travailler parce qu’elles sont malades, le système d’établissement des horaires de travail et le système de gestion des installations pourraient déterminer ensemble si certains lits devraient être fermés ou comment réorganiser le personnel. »

Selon lui, le facteur de résilience le plus important viendra de la combinaison de données provenant de plusieurs systèmes différents, dont cliniques, administratifs et du bâtiment, au sein d’une base de données « tridimensionnelle ». « Il y a des technologies vraiment extraordinaires dans les hôpitaux, explique-t-il, mais il est très rare qu’elles soient appliquées de manière holistique pour résoudre des problèmes affectant l’établissement dans son ensemble. C’est de ce prolongement de l’utilisation des données dont nous avons besoin. La résilience qu’elles apportent a trait à l’établissement d’un flux de travail qui pourrait aider des personnes, déjà soumises à une pression immense, à prendre certaines décisions d’ordre clinique. »

Mais tout cela sera possible uniquement si les technologies elles-mêmes sont résilientes. Et selon Barbara MacKenzie, il n’y a aucun compromis à faire de ce côté. « Les technologies intelligentes sont en quelque sorte la cerise sur le gâteau, et elles ne seront réellement résilientes que si chacune des couches des composants technologiques sous-jacents est en bon état de fonctionnement. Impossible pour un hôpital numérique d’être plus efficace que ne l’est sa connectivité. »

Dans son nouveau poste de directrice des technologies chez Healthscope, un réseau privé d’hôpitaux comptant 43 établissements partout en Australie, elle doit repartir de zéro pour construire une infrastructure prête à accueillir la transformation numérique. Elle regroupe tous les éléments dans un noyau central; expérience des usagers et connectivité, soit le câblage, les couches de transmission et le réseau. Ce dernier doit être une entité unique, avec une infrastructure convergente, munie d’une bonne redondance, d’une grande disponibilité et de mécanismes de sécurité. Il ne doit comporter aucun appareil ou point d’entrée non géré.

L’existence d’équipement plus ancien, déjà en place, complique cette tâche, mais le défi n’est pas insurmontable. Le cœur du réseau doit être suffisamment moderne pour prendre en charge la mise en place d’un réseau défini par logiciel (SDN), qui remplace les anciennes frontières physiques par une gestion virtuelle. Cette tendance a entrainé une banalisation du matériel informatique en lui-même; ainsi « au lieu d’avoir besoin de deux gros appareils très dispendieux, il est possible aujourd’hui d’en utiliser une demi-douzaine, beaucoup moins chers, exploités par une couche logicielle très efficace. » On peut ainsi prévoir des mises à niveau aux endroits les plus vulnérables et repousser les composantes plus anciennes et moins intelligentes en périphérie du réseau.

Les réseaux de soins de santé ne peuvent se permettre aucun point faible, met en garde Terri Govang, directrice, Sécurité stratégique et Technologie de WSP. Il peut coûter très cher de refaire tout le câblage dans un bâtiment ou d’installer de nouveaux conduits, « mais le prix de telles mesures de prévention n’est rien à côté du coût global d’une atteinte à la sécurité des données, particulièrement lorsqu’elle implique des renseignements sur la santé des patients. Il n’y a rien de plus personnel que cela. » Selon le fabricant de logiciels Emisoft, 764 fournisseurs de soins de santé aux États-Unis ont été la cible de rançongiciels en 2019, dans une véritable « avalanche d’attaques, incessantes et sans précédent ». Outre les atteintes à la réputation et la fuite de renseignements personnels, la défaillance d’un système peut avoir des conséquences tragiques dans le monde réel. Par exemple, en septembre, une citoyenne allemande a perdu la vie des suites d’une défaillance des systèmes de TI d’un grand hôpital de Dusseldorf, causée par un piratage. Les plus grandes vulnérabilités ne se situent pas dans les nouveaux systèmes, mais dans les plus vieux, désuets ou inappropriés, qui ont rendu tristement célèbres bien des organismes du secteur public. Ainsi, lorsque le rançongiciel WannCry s’est attaqué en 2017 à une faiblesse des appareils plus anciens fonctionnant avec Windows, le National Health Service du Royaume-Uni s’est retrouvé parmi les organisations les plus touchées au monde.

« Il ne faut donc faire aucun compromis sur la sécurité, mais ce ne doit pas être non plus aux dépens de l’expérience des utilisateurs », ajoute Barbara MacKenzie. C’est la clé de la réussite. L’accès doit être rapide, facile et uniforme d’un appareil à l’autre. Par-dessus tout, les interactions des utilisateurs avec les nouvelles technologies doivent se dérouler harmonieusement, dès le premier jour. « Si on installe quelque chose qui marche “presque”, les gens vont arrêter de l’utiliser parce que ça présente un trop grand risque. Il faut s’assurer que chaque technologie ou changement de flux de travail imposé aux utilisateurs constitue pour eux une valeur ajoutée. C’est seulement une fois que la confiance est établie, et que les technologies tiennent effectivement leurs promesses, que la résilience s'installe au sein de l’organisation. Ce sont les personnes, de concert avec les processus numériques intégrés, qui forment ensemble cette résilience. »

Nikolaus Varchmin, gestionnaire de projet, Soins de santé de WSP à Munich, s’affirme lui aussi que les technologies intelligentes n’ont de valeur que si elles complètent et améliorent les processus humains. « Très souvent, lorsque nous pensons à la technologie dans le domaine des soins de santé, nous le faisons souvent de façon dichotomique, en opposant les personnes aux robots, plutôt que de considérer leur alliance. Mais pour récolter les fruits des avancées technologiques, il faut considérer les facteurs humains et les infrastructures comme un tout et chercher à vraiment comprendre le fonctionnement d’un hôpital. Nous avons besoin de faire des progrès dans ces deux avenues. » 

En d’autres mots, la technologie, tout comme les données qu’elle emploie et canalise, ne peut contribuer à la résilience que si elle aide directement les humains.

Au cours de la présente série d’articles, nous avons exploré diverses solutions pour améliorer la résilience des soins de santé à l’échelle des systèmes, que ce soit par l’intermédiaire d’une amélioration de la flexibilité des bâtiments eux-mêmes ou de l’utilisation des données et des technologies intelligentes. Mais un certain type de résilience surpasse tous les autres : la résilience humaine. La capacité qu’ont les personnes et les communautés de résister aux catastrophes dépend de nombreux facteurs, entre autres de leur état de santé physique et mentale, de la qualité de leurs milieux de vie et de travail, et de l’existence de réseaux de soutien. Pour améliorer la résilience dans ces domaines, il faut voir au-delà du système de soins de santé et poser notre regard sur ce lieu où la plupart d’entre nous avons élu domicile : la ville. Dans la portion finale de notre série, nous allons donc évaluer en quoi l’environnement bâti peut contribuer à améliorer la santé et la résilience des populations.