L’IA au service de la gestion de crise Covid-19 : zoom sur l’outil STEP

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romain hellmann et arnaud foucrier pilotes du projet step

Dans le cadre de la gestion de crise contre la Covid-19, l’ARS Île-de-France a lancé en mars dernier un projet expérimental, STEP. Cet outil, qui s’appuie sur l’intelligence artificielle vise à renforcer la gestion prédictive des flux impactant l’offre de soins hospitalière.

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Dix mois après le lancement du projet, les Drs. Romain Hellmann et Arnaud Foucrier, pilotes du projet pour l’ARS Île-de-France*, reviennent sur les principaux apports de l’outil et ses évolutions à venir.

Comment est né le projet STEP ?

Romain Hellmann : Ce projet est né du besoin impérieux de développer des outils nouveaux pour lutter contre la Covid-19 et d’anticiper les évolutions de l’impact sur l’offre de soins hospitalière.
Il faut remonter à la fin de la première vague que nous avons subie en Île-de-France, en mars dernier, pour bien comprendre les fondations de ce projet ambitieux : avoir une visibilité sur le niveau de saturation du système hospitalier, permettre de simuler des scénarii de reprise de l’activité programmée et de variation du nombre de lits, anticiper le développement d’outils de pilotage en prévision d’une deuxième vague considérée à l’époque comme potentielle.

Nous avions déjà identifié avec les professionnels de santé de la région le besoin d’un outil d’anticipation d’occupation des lits lors du « datathon » sur les soins non programmés organisé par l’ARS Île-de-France en novembre 2019. La crise de la Covid a été un catalyseur permettant une transformation accélérée de ce concept.

A ce stade de développement du projet, quelles premières observations avez-vous pu formuler ?

Arnaud Foucrier : Anticiper est possible en utilisant les bons outils, en croisant des compétences d’horizons différents (médecins, datascientists, ingénieurs, designers…). Il faut rester attentif aux avancées technologiques et les intégrer rapidement dans nos réflexions afin de trouver de nouvelles solutions pour répondre aux besoins des professionnels. La datascience est devenu un atout capital pour le monde de la santé afin de lui permettre de mieux appréhender la complexité des organisations et des prises en charge. Le projet STEP est une bonne illustration de cette complémentarité. La conception d’un tel projet nécessite de croiser les expertises, dont émerge l’émulation nécessaire pour le faire aboutir.

Quels ont été les apports à la gestion de crise de la Covid-19 en Île-de-France? 

Romain Hellmann : Notre démarche a permis de concevoir une approche innovante de la gestion de crise et des tensions dans le système de santé. L’optimisation des capacités hospitalières est un enjeu majeur afin d’éviter la saturation des établissements de santé, d’assurer l’accès aux soins pour les patients. Les prédictions des besoins non programmables en lits liés à la Covid-19 et aux autres urgences (infarctus, accidents vasculaires cérébraux, appendicites, accidents de la route...) nous ont permis d’adapter le plan régional d’adaptation de l’offre de soins à l’épidémie à travers quatre niveaux progressifs de mobilisation des hôpitaux.

Grâce aux prévisions du nombre de lits non occupés par ces urgences, la déprogrammation des prises en charge des maladies chroniques a pu être limitée en région Île-de-France. En découvrant un lien statistique fort entre les taux de contamination (taux de positivité des tests PCR) et le volume de patients hospitalisés pour Covid-19 deux semaines plus tard, nous avons pu donner des perspectives aux différents acteurs en leur permettant de mieux anticiper les variations des besoins en lits et en ressources humaines.

Les simulations mathématiques effectuées nous ont aidés à mieux appréhender les différents seuils de tolérance du système hospitalier liés à la circulation virale.

Ainsi, STEP a été utilisé pour la gestion de la deuxième vague de Covid-19 en Île-de-France, tant sur le plan des prédictions (tableau de bord STEP) que sur celui des simulations de scénarii (élaboration du plan d’adaptation de l’offre de soins en 4 niveaux), avec un taux d’erreur très bas (de plus ou moins 6%).

Quelles sont les prochaines grandes étapes pour le développement de l’application STEP ? Déploiement ? Extension ? 

Arnaud Foucrier : Les perspectives de développement et les domaines d’application en santé sont très importants. L’ARS Île-de-France étant propriétaire de l’outil, nous disposons d’une entière liberté pour orienter les prochains développements, en lien avec le GIP SESAN, GRADeS francilien.
Un outil de pilotage basé sur des prédictions et des simulations permettant d’agréger différentes composantes d’un problème médical en partant du besoin des patients et des professionnels est un premier pas vers un meilleur dimensionnement des différentes filières de soins. Les enjeux sont multiples et les approches peuvent être variées.

Plusieurs projets de développement sont à l’étude pour 2021 : AVCockpit (Amélioration du parcours des patients atteints d’accident vasculaire cérébral) avec pour objectif de prédire des besoins en ressources critiques, de fluidifier les parcours et d’assurer au patient une coordination optimale des soins. Autre projet à l’étude, Epidé’link (l’agrégateur épidémique) dont l’objectif principal est de préparer le système hospitalier à d’autres épidémies (grippe ou bronchiolite par exemple). La diversification des utilisateurs de l’outil (directeurs médicaux de crise, directeurs d’établissement...) est aussi un enjeu de ce début d’année. STEP a été, par ailleurs, élaboré de façon à pouvoir être transposable à d’autres régions en fonction des besoins de celles-ci.

Vous souhaitez en savoir + et poser vos questions sur le projet STEP ?

* L’équipe projet au sein de l’ARS Île-de-France est composée également du Dr Axelle Menu et de Mme Seak-Hy Lo (Direction de l’innovation, de la recherche, de la transformation numérique).