Amanda Randles a remporté le prix informatique de 250 000 $ de l’ACM

• Une professeure de l’Université Duke a remporté le prix ACM en informatique pour ses travaux sur les algorithmes.
• Amanda Randles crée des simulations virtuelles qui intègrent les données des appareils portables des patients.
• Randles tente également de rendre la médecine plus personnalisée en apprenant comment les cellules cancéreuses se déplacent.

Amanda Randles façonne l’avenir de la médecine grâce à ses recherches primées.

Dans peu de temps, Randles envisage un monde dans lequel votre montre intelligente, ou un appareil similaire, alimenterait constamment des données dans une simulation virtuelle de l’ensemble de votre corps, permettant aux médecins de surveiller de près votre santé à un niveau personnalisé, contrairement à tout ce que nous avons aujourd’hui.

« La vision à long terme consiste essentiellement à construire votre humain virtuel, votre jumeau numérique », a déclaré Randles à Business Insider.

À cette fin, Randles, professeur de sciences biomédicales à la Pratt School of Engineering de l’Université Duke, passe son temps à construire certaines de ces simulations virtuelles.

En particulier, elle se concentre sur la simulation du flux sanguin et du mouvement cellulaire dans tout le corps. Son travail récemment lui a valu le prix de 250 000 $ de l’Association for Computing Machinery en informatique.

« Ses techniques innovantes permettront non seulement d’approfondir notre compréhension des maladies, mais aussi d’annoncer une nouvelle ère de simulation biomédicale », Salil Parekh, PDG d’Infosys, qui finance le prix, a déclaré dans un communiqué.

Exploiter les données de votre Apple Watch

La condition physique standard d’aujourd’hui les appareils portables peuvent suivre le rythme cardiaque d’une personne au cours de ses activités quotidiennes. Cependant, s’ils pouvaient également suivre les changements dans le flux sanguin en temps réel, cela pourrait alors aider les médecins à passer de « soins réactifs à des soins proactifs », a déclaré Randles.

En d’autres termes, cela pourrait aider les médecins à identifier beaucoup plus tôt les signes de maladies potentiellement mortelles comme les maladies cardiaques, ce qui pourrait conduire à un meilleur traitement. Les maladies cardiaques sont la principale cause de décès aux États-Unis, représentant un décès sur cinq chaque année.

Bien qu’il existe des problèmes de confidentialité, un jumeau virtuel qui suit quotidiennement votre santé serait révolutionnaire pour les soins de santé. Cependant, l’un des obstacles auxquels sont confrontés les gens comme Randles est la surcharge de données.

Puisque votre cœur bat 100 000 fois par jour, cela représente une énorme quantité de données. Randles et son équipe travaillent à trouver comment prendre des instantanés de moments et les appliquer à des scénarios plus vastes.

Si vous restez assis devant votre ordinateur quelques heures chaque matin pendant une semaine, par exemple, le modèle n’aura peut-être pas besoin d’incorporer chaque seconde.

Une fois que vous avez cette base de référence personnalisée, « nous devons avoir des moyens de calibrer quand vous avez déraillé et que cela ne correspond plus », a déclaré Randles.

Le modèle serait capable de détecter si de la plaque se développe dans le cœur, par exemple.

Même si elle espère que les appareils portables classiques fourniront des données suffisamment bonnes pour le modèle, Randles a déclaré que certains patients atteints de maladies cardiaques pourraient avoir besoin d’appareils de qualité médicale.

Ce type de cartes sanguines portables pourraient être à l’horizon, a déclaré Randles. « Ce n’est pas dans des décennies », a-t-elle déclaré. « Je pense que nous le verrons dans les cinq à sept prochaines années. »

À l’heure actuelle, le système circulatoire n’est qu’une partie du corps humain tout entier, et Randles souhaite intégrer le cerveau et d’autres systèmes dans le concept de jumeau virtuel. Cette technologie sera disponible dans au moins une décennie, a-t-elle déclaré.

Entre-temps, les simulations de Randles aident déjà les médecins d’autres manières.

Une carte 3D personnalisée de votre système circulatoire

Grâce aux simulations de Randles, les médecins peuvent déterminer quand un patient a besoin d’un stent pour améliorer la circulation sanguine dans son cœur de manière non invasive. La méthode traditionnelle consiste à insérer un fil guide dans l’artère coronaire pour mesurer la pression.

« Grâce aux modèles virtuels, nous n’avons pas besoin de mettre le fil guide chez le patient », a déclaré Randles.

Randles s’efforce de permettre aux médecins d’essayer virtuellement différentes options de traitement, comme la mise en place du stent, pour voir celle qui convient le mieux au patient avant son entrée en salle d’opération.

À l’heure actuelle, cela nécessite beaucoup de puissance de calcul, c’est pourquoi son laboratoire intègre l’apprentissage automatique pour accélérer le processus.

Suivi des cellules cancéreuses

Lorsque les cellules cancéreuses circulent dans la circulation sanguine, elles peuvent parfois s’acclimater dans une autre partie du corps et former de nouvelles tumeurs, appelées métastases.

Dans une autre partie de ses recherches, Randles examine comment une cellule cancéreuse se déplace. Dans ses simulations, Randles modifie différents paramètres, comme la façon dont la taille du noyau de la cellule affecte son mouvement.

Une fois qu’ils disposeront de suffisamment de données sur les caractéristiques des différentes cellules et sur la façon dont elles se déplacent, les médecins seront peut-être mieux à même de prédire comment et où certaines cellules cancéreuses métastasent.

« Qu’est-ce qui fait que les cellules cancéreuses sont plus susceptibles d’aller au cerveau ou au sein », a-t-elle demandé. « Si nous pouvons comprendre ce qui pousse la cellule à aller dans cette direction, cela peut éclairer les traitements », a-t-elle déclaré.