Système de reconnaissance d'instruments chirurgicaux pour l'hôpital Saint-Panteleimon

Le laboratoire de technologie d'intelligence artificielle du LNU a étudié et développé un système de reconnaissance d'instruments chirurgicaux pour étudier les flux de travail avec des ensembles d'instruments à l'hôpital Saint-Panteleimon. L'idée est simple à énoncer mais techniquement exigeante : aider à identifier un instrument devant une caméra, le connecter avec une carte numérique et constituer progressivement un catalogue fiable de milliers d'articles.

Dans la pratique hospitalière, les instruments peuvent se ressembler beaucoup, ne différer que par de petits détails, appartenir à des ensembles différents et être utilisés dans des procédures différentes. C’est pourquoi un tel système n’est pas simplement une recherche d’images. Il doit gérer l’éclairage, la position des objets, le fond de la surface opératoire, l’occlusion partielle, les conditions de travail stériles et la nécessité d’ajouter de nouveaux échantillons sans préparation technique complexe.

Le prototype développé combine une caméra, un poste de travail et une interface Web pour la reconnaissance, la formation et la saisie des données des instruments. La caméra capture un instrument sur la surface de travail, après quoi le système trouve la correspondance la plus proche dans la base de données et affiche une carte avec un identifiant, un score de similarité, un nom, des pièces, un numéro et un nom d'ensemble, un objectif et un département.

Le système prend en charge les modes manuel et automatique. En mode manuel, un utilisateur peut capturer un instrument spécifique et vérifier le résultat de la reconnaissance. Le mode automatique est destiné aux scénarios dans lesquels la caméra analyse la zone de travail et facilite l'identification opérationnelle sans actions supplémentaires de l'utilisateur.

Un autre objectif de la recherche est la formation sur les modèles en libre-service. Grâce à l'interface, les utilisateurs peuvent ajouter des photos de nouveaux instruments, remplir des descriptions, clarifier l'appartenance à un ensemble et démarrer la formation du modèle. Ceci est important pour un environnement hospitalier potentiel où le catalogue n'est pas statique : les instruments peuvent être ajoutés, remplacés, regroupés ou recevoir des données de service mises à jour.

Techniquement, le projet s'appuie sur la vision par ordinateur, les représentations visuelles des instruments et la recherche des échantillons les plus similaires dans la base de données. Pour ce système, la précision du modèle ne constitue qu’une partie du défi. La qualité de la collecte des données est tout aussi importante : un même instrument doit être vu sous différents angles, dans différentes positions et dans des conditions proches de l'utilisation réelle.

Le résultat est un système de recherche appliquée qui démontre comment un laboratoire universitaire d’IA peut créer des solutions pour des flux de travail médicaux spécifiques. Il peut devenir une base pour la comptabilité numérique, un accès plus rapide aux informations sur les instruments, la préparation des sets et la poursuite des recherches en vision médicale par ordinateur.

Le projet montre également la valeur pratique de la coopération entre une université et des institutions médicales : les spécialistes hospitaliers définissent les exigences réelles et les cas d'utilisation, tandis que le laboratoire les transforme en un prototype technologique qui peut être testé, recyclé et amélioré dans des conditions contrôlées en collaboration avec des spécialistes.