Une nouvelle ère de l'Anatomie et de la Cytologie Pathologiques avec l'intelligence artificielle

Cette spécialité, qui combine clinique, biologie et imagerie, place les pathologistes au cœur du parcours de soins, nécessitant un support physique dédié, des équipements spécifiques et une organisation fluide.

Aujourd’hui, les pathologistes exercent leur activité au sein de différentes catégories de structures, avec en premier lieu les établissements publics (CHU, CH, CLCC, ESPIC) ou en exercice libéral dans des laboratoires ou cliniques privés.

Dans un contexte d’augmentation du nombre de cancers lié principalement au vieillissement de la population et aux progrès diagnostiques liés aux programmes de recherche et aux avancées techniques, la spécialité connait une évolution continue et une spécialisation des pathologistes, notamment dans les services experts où les demandes de second avis augmentent. Cette augmentation d’activité intervient par ailleurs dans un contexte difficile de ressources humaines en santé (effet du numerus clausus, évolution de la pratique médicale, et surtout pyramide des âges désavantageuse avec des effets délétères à court terme). De plus, les chiffres sur les taux de fuite de l’hôpital public francilien (vers le secteur privé ou d’autres régions voire pays) sont alarmants et dépassent les 20%.

Pour répondre à ces défis, des collaborations interservices se renforcent, prenant diverses formes (postes partagés, sous-traitance, second avis, réseaux spécialisés, projets de recherche). De plus, certains services d'ACP régionaux jouissent d'une renommée nationale et internationale, devenant des références pour certaines spécialités et voyant une augmentation des demandes de second avis et relecture de cas complexes.

Le passage à la pathologie digitale : un moyen de réponse aux difficultés et obstacles de la spécialité

La pathologie numérique signifie que la totalité des lames de verre produites est numérisée à l'aide d'un scanner de lames et analysée non plus au microscope mais sur un écran d'ordinateur. Elle suppose l’utilisation de plusieurs équipements (scanners, système d’information dédié, postes de travail, espaces de stockage et d’archivage des lames numérisées etc.) et un virage organisationnel incontournable.

Les premiers retours d’expérience de services de la région ayant pris ce virage numérique indiquent que la numérisation apparait comme un moyen fort pour résoudre une partie des difficultés de la discipline.

Le recours au numérique représente en effet une opportunité pour faire évoluer le secteur de l’ACP, et de nombreux bénéfices pour les patients et professionnels sont attendus :

• Une amélioration de la qualité des diagnostics et des soins apportés, la réduction du temps et du circuit de diagnostic ainsi qu’ une potentielle augmentation de la productivité des équipes, notamment via l’émergence d’algorithmes d’IA d’aide au diagnostic et à la prédiction ;
• Une opportunité d’évolution de l’organisation des laboratoires, de gains d’efficience liés à la numérisation des processus ; une évolution des métiers, dans un contexte de diminution d’effectifs chez les pathologistes et de perte d’attractivité du métier ;
• Le développement de la recherche, notamment en oncologie, à partir des données numérisées ;
• Une évolution de l’enseignement en proposant des méthodologies pointues d’apprentissage
• Une opportunité de développement économique, pour les grands groupes et les start-ups (exploitation des données, IA, équipements…).
• La constitution de bases de données de santé et la mise en place d’entrepôts de données favorisant ainsi l’exploitation des données et les partenariats public-privé et donc un potentiel de valorisation financière de ces données pour les établissements de santé ;

Ces différents facteurs, ainsi que bien d’autres, permettront aux établissements de santé non seulement de garder ces compétences cliniques et diagnostiques mais également d’attirer de nouveaux talents et jeunes médecins en leur offrant des outils innovants et la possibilité de travailler dans des conditions plus favorables.

Numériser un service de pathologie nécessite un engagement dans le projet médical et une réorganisation majeure des services et ce à plusieurs niveaux :

• Investissements importants pour l’achat des équipements
• Formation des médecins et professionnels de santé impliqués dans ce projet d’envergure
• Recrutement de compétences nécessaires à la réalisation du projet (chef de projet, ingénieur de numérisation, personnes qualifiées et sensibilisées à ces questions au sein des DSI…)
• Mutualisation des activités entre différents services pour atteindre une masse critique importante et expertise spécifique pour porter un projet commun de numérisation.
• Stratégie de stockage et d’archivage des lames numérisés compte tenu de la très forte volumétrie de données induite par la numérisation de l’anapath et cela :
  • Au sein de serveurs internes suffisamment solides
  • Dans un cloud, ce qui nécessite de garantir la sécurisation du stockage et de l’échange de données, ainsi qu’un débit de connexion suffisant pour permettre l’accès aux données à tout instant
  • Au sein d’un entrepôt de données de santé (EDS), avec les données d’un ou plusieurs établissements partenaires, à des fins d’analyse, de valorisation des données ou de recherche.
• Le déploiement d’outils d’IA pour analyser les lames numérisées, et le cas échéant la mise en place de partenariats avec des start-ups ou grands groupes pour développer des algorithmes.

Développement de la numérisation en France et à l’international : premiers retours d’expériences

Même si la plus-value de la numérisation de l’activité d’ACP fait consensus au sein des établissements, des pathologistes, des sociétés savantes et des institutions publiques concernées, la démarche reste peu développée avec moins d’une dizaine de services hospitaliers de pathologies (dont 4 en Île-de-France) ayant intégré la pathologie numérique dans leurs organisations. En effet, un établissement souhaitant s’engager dans une démarche de numérisation de son activité d’ACP est confronté à des besoins de financements et de compétences importants, à minima pour l’équipement en scanners, en outils d’analyse des lames numérisées, la mise en place d’espaces de stockage ou d’EDS.

Cependant, et avec le soutien important de l’Etat dans le cadre de la stratégie décennale de lutte contre les cancers et du programme France 2030 ayant investi plus de 46 millions d’euros à travers les Agences régionales de santé entre 2022 et 2024, le mouvement s’accélère avec plus d’une vingtaine de nouveaux projets en cours de mise en œuvre sur les premières étapes de cette transition numérique. Ce soutien massif a été accompagné par une forte implication des différentes administrations et institutions compétences dont l’Agence de l’Innovation en Santé, l’ANAP à travers la mise en place d’une communauté de pratiques et plusieurs guides pratiques, le CNPath à travers la mobilisation de son réseau d’experts, la mission d’étude confiée par le Ministère en charge de la Santé à deux personnalités qualifiées et finalement la mobilisation d’une taskforce de France Biotech ayant soumis récemment son rapport et ses recommandations sur le sujet.

Stratégie régionale et accompagnement par l’ARS

En Île-de-France, l’Agence régionale de santé porte depuis 2012 une ambition de structuration de l’activité de numérisation conjointement avec les pathologistes de la région à travers plusieurs initiatives :

• La mise en place de la télé-extemporanée entre plusieurs sites – par exemple entre Meaux et Lagny, Kremlin-Bicêtre et Paul Brousse et 5 autres sites ainsi que l’acquisition de plusieurs scanners pour expérimenter la télépathologie dans différents établissements.
• La mise en place d’un démonstrateur en Île-de-France avec l’accompagnement de la numérisation du workflow clinique de plusieurs établissements – notamment le site du Centre Hospitalier du Kremlin Bicêtre de l’AP-HP (passé en 100% numérique depuis 2018, et premier site pilote de la numérisation en France). Cette preuve de concept a permis de valider l’intérêt de la numérisation des workflows cliniques et de lancer la dynamique au niveau national.
• Ce démonstrateur a également conduit à l’initiation de la plateforme nationale SOSlide – opérée par Tribun Health et l’AP-HP en mobilisant des experts au niveau national pour la demande de second-avis médical à travers la télé-expertise.
• L’Agence réunit également un groupe de travail régional autour des questions liées à l’anapath avec la participation de plusieurs experts de la spécialité afin de valider les actions au niveau régional et de remonter les points de difficultés et les freins sur les sujets en tension.

En 2022, et en parallèle des annonces sur les financements apportés pour accompagner la numérisation, un tour des différents services hospitaliers d’ACP a été réalisé afin d’établir un état des lieux de la maturité et des stades d’avancement sur la question de numérisation, et quatre niveaux de maturité ont été identifiés (site déjà structuré et passé au 100% numérique, site en cours de numérisation et/ou en démarrage, site avec des réflexions poussées et un projet médical validé, site non mature et/ou projet non prioritaire pour l’établissement).

Ces différents éléments ont permis de décliner une stratégie régionale, celle de mutualiser et renforcer les collaborations entre les différents services d’ACP à l’échelle d’un territoire autour de plateformes numériques partagées, favorisant ainsi le travail inter-établissements et la mutualisation de certains coûts d’acquisition d’équipement et de maintenance (stockage et archivage des lames, maintenance du matériel etc.) à long terme.

Au regard de la particularité de notre région et des différents stades de maturité des projets franciliens, l’ARS Île-de-France a fait le choix de lancer en juillet 2022 un appel à projets doté de 3,66 millions d’euros afin de dynamiser les établissements souhaitant se lancer dans cette démarche et de proposer des projets territoriaux mutualisés quand cela est possible.

Sur la quinzaine de dossiers déposés, pour la création ou le soutien de 22 plateformes numériques, 8 projets ont été retenus à date :

• Le projet du centre hospitalier de Pontoise – GHT NOVO (95) pour le démarrage de la numérisation
• Le projet de l’Institut Curie (site de Paris) (75) pour la finalisation de la numérisation
• Le projet du siège de l’Assistance Publique – Hôpitaux de Paris (APHP) (75) au niveau de la Direction des services numériques pour l’acquisition des équipements relatifs aux systèmes d’information (SGI) et espaces de stockage partagés par les 6 Groupes Hospitaliers Universitaires (GHU) et leurs plateformes de numérisation
• Le projet du GHU Paris Saclay – AP-HP (site du Kremlin-Bicêtre - 94) pour la finalisation de la numérisation sur le site d’Ambroise Paré (92)
• Le projet du GHU Paris Seine-Saint-Denis – AP-HP sur le site d’Avicenne (93) pour le démarrage de la numérisation
• Le projet du GHU Henri-Mondor – AP-HP (94) pour le démarrage de la numérisation
• Le projet du GHU Sorbonne Université – AP-HP (75) pour le démarrage de la numérisation
• Le projet commun entre les GHT Yvelines Nord et Yvelines Sud (78) piloté par le centre hospitalier de Versailles pour le démarrage de la numérisation

Le lancement de cet appel à projets et le soutien national de cette activité ont permis d’encourager les services d’ACP convaincus par les bénéfices de la numérisation à se lancer dans cette dynamique de virage numérique.

Par ailleurs, certains territoires n’étant toujours pas lancés dans cette dynamique, et compte tenu des financements complémentaires disponibles, l’ARS, et avec l’appui de plusieurs experts régionaux et nationaux, a pour objectif d’accompagner la maturation de ces projets dans une approche coordonnée afin d’assurer une couverture adéquate du territoire francilien et la continuité de l’activité.

Pour aller plus loin : l’apport de l’intelligence artificielle en pathologie

Pour l’ARS Île-de-France, la question de l’innovation est au cœur des politiques publiques de santé et une priorité majeure pour faire évoluer les pratiques professionnelles et les métiers. Cette priorité est inscrite à la fois dans le Cadre d'Orientation Stratégique (COS 2018-2028) du Projet Régional de Santé 3 (PRS 2023 - 2028) et dans la feuille de route régionale de la stratégie décennale de lutte contre les cancers. De ce fait, l’objectif est de soutenir l’expérimentation et le déploiement de « projets visant à tester des technologies innovantes, telles que l’IA ».

Par ailleurs, l’intelligence artificielle a permis aujourd’hui de révolutionner le domaine de la santé par sa capacité à traiter de larges volumes de données multisources. Son utilisation en anatomo-pathologie (ACP) débute, grâce à la numérisation des lames d’ACP qui constituent la matière première pour la construction des algorithmes. La numérisation en pathologie se met en place dans un nombre croissant de structures et plusieurs types d’algorithmes d’aide au diagnostic (screening, quantification de cellules, identification d’agents pathogènes, immunoscores etc.) ou à la prédiction (prédiction du pronostic, d’anomalies moléculaires etc.) commencent à être disponibles sur le marché. Certains algorithmes en particulier de screening, d’aide au diagnostic, de quantification de biomarqueurs ont fait leur preuve notamment sur le gain de temps, l’amélioration du diagnostic, la réduction du recours à l’immunomarquage etc. Cependant, l’objectif aujourd’hui est de déployer ces algorithmes en vie réelle afin de prouver leur utilité au sein de structures d’ACP numérisées et montrer leur ergonomie d’utilisation.

Au regard de ces différents points, du dynamisme et de la forte demande des équipes franciliennes, l’ARS Île-de-France a décidé dans le cadre du fonds de modernisation et d’investissement en santé, de lancer une campagne inédite de soutien à l’acquisition d’algorithmes d’intelligence artificielle pour l’aide au diagnostic, dédiés à l’activité d’anatomocytopathologie des établissements de santé hospitaliers de la région Île-de-France dans le cadre de leurs projets d’établissements.

Pour cela, un accompagnement financier à hauteur de 395 000 euros a permis de retenir 3 projets franciliens portés par des acteurs ayant déjà numérisé leur activité d’ACP et se positionnent aujourd’hui comme pionniers du domaine de la pathologie numérique. Cette aide à l’investissement permet de couvrir concrètement les frais d’acquisition des algorithmes d’aide au diagnostic ainsi que des frais d’équipements divers comme les infrastructures de stockage (type cloud).