Le projet GlobalDiagnostiX

L'objectif du projet GlobalDiagnostiX est de développer, en partenariat avec les acteurs locaux, un appareil de radiographie digital, ultra-robuste, abordable, et adapté aux besoins et contraintes des pays à faible et moyens revenus. Le contexte des pays du Sud est tel que le système doit être adapté aux environnements tropicaux, à savoir extrêmement résistant à l'humidité, à la température et à la poussière. . L'appareil GlobalDiagnostiX doit également être en mesure de fonctionner en cas de coupure de courant ou de fortes fluctuations du réseau électrique, ces dernières causant actuellement plus d'un tiers des pannes des équipements médicaux. Compte tenu du manque de personnel hautement qualifié dans ces pays, le système doit être sûr et facile à utiliser, tout en nécessitant un minimum d'entretien. Un service de téléradiologie sera mis en place aﬁn de permettre aux hôpitaux ne possédant pas de radiologue d’envoyer les radiographies via le réseau de téléphonie mobile dans un centre qui pourra fournir rapidement un diagnostic à distance.

Enfin et surtout, le système doit être abordable. Dans ce but, le coût total de possession (comprenant les coûts d’acquisition, d’utilisation, d'entretien et de réparation tout au long du cycle de vie de l’appareil) doit être fortement réduit par rapport aux solutions existantes.

Afin d’atteindre ces objectifs ambitieux, il est nécessaire d’innover, non seulement dans la technologie, mais aussi dans les méthodes de développement et de travail, en recourant à des projets collaboratifs qui s’appuient sur la réalité du terrain et qui sont économiquement viables. GlobalDiagnostiX est un projet unique qui, en cas de succès, ouvrira la voie à une toute nouvelle approche de conception des dispositifs médicaux.

Une alliance pluridisciplinaire

Le projet GlobalDiagnostiX a entraîné la mise en place d’une alliance regroupant plus de 40 chercheurs, ingénieurs et spécialistes de multiples domaines coordonnés par le programme EssentialTech.

En Suisse, l’alliance regroupe plusieurs laboratoires de l’EPFL, une dizaine de groupes de recherche de la HES-SO (domaines santé, ingénierie et design), l’institut Paul Scherrer, la fondation EssentialMed initiatrice du projet, l’institut Tropical et de Santé Publique Suisse (SwissTPH) ainsi que le CHUV.

Dans les pays du Sud, elle s’appuie sur l’hôpital universitaire de Yaoundé au Cameroun (CHUY), le centre universitaire de recherche sur l’énergie pour la santé au Cameroun (CURES), et des acteurs locaux dans les pays en voie de développement.

Premier prototype de faisabilité assemblé en mars 2015. Copyright: Alain Herzog, EPFL
Premières images au rayon-X effectuées au laboratoire
Workshop au centre CURES au Cameroun. Copyright: HE-ARC
Simulateur d'interface graphique. Copyright: HE-ARC

Roadmap projet

Notre approche

Ce projet est développé selon la méthodologie du programme CODEV - EssentialTech de l’EPFL. La technologie et le modèle d'affaire sont élaborés en considérant le cycle de vie complet d'un appareil, afin d'optimiser le coût total de possession, par exemple en tenant compte des aspects liés à la logistique, la formation et la maintenance. Plusieurs experts et acteurs clés sont impliqués durant tout le processus afin de garantir que le système soit parfaitement adapté au contexte local.

Utilisation

L'interface logicielle et tous les éléments mécaniques de contrôle de l'appareil doivent être ergonomiques et intuitifs pour un usage simple, sûr et efficace.
Le design de l'appareil doit inciter des comportements permettant de réduire l'exposition aux radiations du personnel et des patients, mais également de diminuer les contraintes provoquant l’usure et le vieillissement prématuré des composants. Le design doit de plus encourager à effectuer régulièrement des maintenances préventives et également chercher à prévenir que l’appareil ne soit volé ou détourné de sa fonction première.
Des utilisateurs potentiels et des partenaires locaux sont impliqués depuis le tout début du projet avec une approche combinant une analyse du contexte et une conception centrée sur l'utilisateur.

Formation

La formation du personnel local est un élément essentiel pour garantir une utilisation sure, appropriée et durable de l'appareil.
Des compétences doivent être développées à tous les niveaux, du technicien de maintenance, au technicien en radiologie, et au radiologue. Comme ces fonctions ne sont en général pas toutes présentes dans les hôpitaux ciblés, des solutions doivent être développées comme par exemple la délégation des tâches, la formation continue, l'apprentissage à distance ou la télé-radiologie.
Des technologies IT sont requises afin de permettre l'intégration d'outils d'apprentissage informatique comme des tutoriaux et des simulations, ou afin de garantir une connexion Internet dans le but d'offrir du support et de la formation à distance.

Ventes

Vente et marketing

L'appareil doit être attractif et présenter des avantages compétitifs importants par rapport aux équipements d'imagerie médicale sophistiqués et aux appareils de grandes marques provenant de donations.
Malgré son prix réduit, l'appareil doit être perçu comme très sûr, robuste et performant, offrant une excellente qualité d'image ainsi qu’une grande facilité d’utilisation. L’implication de leaders d’opinion dans le processus de développement est d'une importance majeure pour son acceptation future par toutes les parties prenantes.
Le modèle économique consiste à proposer un appareil avec un coût total de possession (prix d'achat plus tous les frais liés au fonctionnement de l'appareil pendant 10 ans) réduit d'un facteur 10 par rapport aux solutions existantes.
Plusieurs options utiles mais non essentielles pourront être vendues séparément.

Réparation

Bien que la performance, la robustesse et le coût soient les trois principaux défis de la conception de l'appareil, les processus de réparation doivent également être optimisés afin de diminuer les coûts du cycle de vie et de réduire le temps d'immobilisation de l'appareil en cas de panne. Par conséquence, des diagnostics simples et des tests de fonctionnement de l'appareil doivent pouvoir être effectués par le personnel local. Si nécessaire, les composants doivent pouvoir être remplacés facilement par de nouvelles pièces fournies par des centres régionaux, ou réparés par des experts accrédités.

Recyclage

La conception du système doit exclure au maximum tous les composants qui représentent un risque potentiel pour l'environnement.
La mise hors service et la mise au rebut du système doit être simple et écologique. Les coûts de l'opération doivent être compensé par le recyclage de certaines parties ou composants.

Maintenance préventive

Pour atteindre une longue durée de vie avec un coût opérationnel aussi bas que possible, la conception de l'appareil doit prévenir au maximum les réparations et les maintenances coûteuses. Cependant, des opérations de maintenances préventives élémentaires doivent être encouragées et facilitées afin de garantir le bon fonctionnement et d'augmenter la durée de vie du produit.
La télémaintenance permettrait d'effectuer des diagnostics du système à distance, d'anticiper les éventuelles défaillances, et d'offrir du support pour la calibration et les opérations de maintenances.

Fabrication

Production industrielle

L'appareil doit être conçu en vue d'optimiser les processus de production au maximum - c'est à dire minimiser les coûts tout en garantissant une très grande qualité de fabrication.
La stratégie de fabrication, de sous-traitance et d'approvisionnement est un élément crucial dans l'optimisation de la chaîne logistique. Les partenaires industriels peuvent être sélectionnés pour leurs compétences spécifiques, leur coût de production bas, ou leur présence dans les pays de déploiement - ce qui permettrait de réduire les taxes et les frais d'expédition, mais également de renforcer les compétences locales.

Logistique

L'optimisation de la logistique est un facteur essentiel dans la conception de l'équipement.
Le poids et le volume doivent être limités, afin de faciliter le transport et le stockage.
Tous les sous-composants, ainsi que les matériaux et les produits chimiques, doivent pouvoir résister aux chocs, aux vibrations et aux manutentions brutales, ainsi qu'aux températures souvent élevées rencontrées dans les containers de transport.

Ingénierie

Recherche et développement

Tous les composants du système de radiologie digital (DR) doivent être conçus de manière à optimiser la performance, la robustesse et le coût, tout en étant adaptés au contexte des hôpitaux des pays pauvres. L'appareil doit notamment répondre aux critères suivant:

Permettre une acquisition d'images radiographiques de haute qualité et une station d'analyse et de diagnostic performante.
Offrir plusieurs heures d'autonomie pour permettre un travail sans interruption malgré des réseaux électriques faibles et instables.
Résister à des environnements chauds, humides et poussiéreux.
Etre sûr et simple d'utilisation, même par des personnes partiellement formées, de cultures et de langages différents.
Avoir une durée de vie de 10 ans avec un faible coût d’exploitation, sans consommable et avec un minimum de maintenance.
Etre conforme aux standards internationaux et aux directives en vigueur.

Vérification

Contrôle qualité

Les processus d'assurance et de contrôle de la qualité sont des éléments cruciaux qui doivent être anticipés et facilités par la conception du système.
Les procédures de tests et de calibration doivent pouvoir être effectuées très simplement et sûrement par des techniciens locaux afin de garantir le bon fonctionnement et la sécurité de l'appareil.
Des mécanismes de contrôle automatique ou de contrôle à distance peuvent être mis en place afin de renforcer les processus qualité.

Mise en service

Installation et mise en service

Toute l'installation du système doit être extrêmement aisée et explicite, sans faire recours à des outils sophistiqués, des procédures complexes ou des compétences avancées.
Le logiciel doit être capable de guider le technicien durant le processus d'installation avec une interface très simple et intuitive, faisant largement appel à des images, des animations et des contrôles automatiques.

Montage

Assemblage

Les différentes parties de l'appareil doivent être extrêmement simples à assembler localement avec des outils rudimentaires et sans risque d'erreur.
La stratégie d'assemblage (comment, où, quand, par qui, etc.) est un aspect primordial de la conception, du coût et de la qualité du système.