Jusqu’à il y a peu, les échographies à bord de l’ISS reposaient sur un guidage en temps réel par des experts au sol. EchoFinder permet dorénavant aux équipages de réaliser eux-mêmes des acquisitions d’images médicales.
Le système associe réalité augmentée et intelligence artificielle pour guider le positionnement de la sonde d’échographie, repérer les organes à observer et déclencher la capture des images utiles. Une autonomie précieuse pour les missions spatiales lointaines, comme le souligne Thomas Fréret, directeur de l’unité Comete : « Cette recherche d’autonomie s’inscrit dans la préparation des futures missions d’exploration lointaine, vers la Lune ou Mars. Dans ce contexte, les délais de communication rendront impossible le guidage en temps réel. »
Au-delà de la surveillance médicale, EchoFinder constitue aussi un outil de recherche sur le corps humain en microgravité. Il permet d’observer comment le cœur et les vaisseaux sanguins s’adaptent à l’absence de gravité.
Par exemple, la détection d’une thrombose veineuse jugulaire chez un astronaute a révélé des modifications du flux sanguin spécifiques à cet environnement. EchoFinder suit ces flux et analyse ces changements pour mieux comprendre les effets de l’espace sur l’organisme.
Biomédecine, ingénierie et spatial
Le système a été conçu pour permettre aux astronautes de couvrir plusieurs organes clés : le cœur, les reins, la vésicule biliaire, l’artère carotide, la veine cave inférieure et l’aorte abdominale. Cette approche permet d’obtenir des examens complets pour chaque membre d’équipage et de suivre leur évolution au cours du séjour dans l’espace.
Le laboratoire Comete de l’Inserm pilote la conception scientifique et médicale du dispositif et travaille avec le Cadmos (centre d’Aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales) pour développer et valider les algorithmes d’intelligence artificielle. Le Cnes apporte les équipements embarqués et veille à leur compatibilité avec la Station spatiale internationale, tandis que le Medes (l’institut de Médecine et de physiologie spatiales) coordonne les tests en microgravité et l’intégration des protocoles médicaux.
Contraintes techniques et opérationnelles à bord de l’ISS
Sur l’ISS, de nombreuses exigences s’ajoutent aux standards médicaux : compatibilité électromagnétique, règles de sécurité ou encore contrôles stricts d’accès réseau dictés par les agences spatiales. « Nous avons dû suivre une formation spécifique à Munich, au Centre de contrôle des communications « Colombus » de l’Agence spatiale européenne, avant d’être autorisés à échanger en direct avec les astronautes sur la station spatiale. » précise Damien Lanéelle, chercheur au laboratoire Comete. En outre, ces communications sécurisées se font uniquement depuis les locaux du Cnes, à Toulouse, et le transfert d’information vers l’université de Caen nécessite l’utilisation d’un système de chiffrement asymétrique.
Le projet a privilégié l’utilisation d’équipements déjà présents à bord pour optimiser la masse de l’appareil et simplifier les étapes de validation : un échographe développé par le Cnes et une tablette fournie par la Nasa.
Le logiciel d’EchoFinder récupère le flux vidéo de l’échographe, le convertit dans un format standard et le prépare pour l’analyse par l’intelligence artificielle. Cette organisation doit permettre, si besoin, d’adapter le système à d’autres modèles d’échographes sans modifier les algorithmes d’IA.
Les images sont d’abord stockées sur la tablette, puis triées et compressées. Seules les vues les plus utiles et quelques acquisitions 3D sont conservées. Chaque image est accompagnée d’informations essentielles, comme l’horodatage, la position de la sonde et l’organe concerné. Enfin, les transferts vers la Terre sont organisés en fonction de la bande passante disponible, et les données généralement rapatriées sous 48 heures vers les équipes au sol pour analyse.
Du sol à l’ISS
EchoFinder a d’abord été testé sur des volontaires sains, puis lors de vols paraboliques, avant d’être évalué à bord de l’ISS avec l’astronaute Sophie Adenot et l’équipage de la mission Epsilon.
Depuis l’arrivée de Sophie Adenot à bord de l’ISS le 14 février, EchoFinder a déjà donné lieu à deux sessions d’utilisation. Ces premières sessions ont permis d’évaluer la maniabilité de l’outil à bord de l’ISS et sa capacité à guider les astronautes de manière autonome dans la réalisation du protocole d’échographie.
Applications spatiales et retombées pour la santé terrestre
Les développements réalisés pour EchoFinder pourraient aussi avoir des retombées sur Terre. En combinant réalité augmentée et intelligence artificielle, l’outil permet à des utilisateurs non spécialisés d’acquérir des images échographiques de qualité, avec un apprentissage plus rapide qu’avec les méthodes traditionnelles. Il pourrait ainsi faciliter l’accès à l’échographie dans des contextes où l’expertise médicale est limitée, comme certaines zones rurales ou isolées.
Au croisement des innovations spatiales et des besoins de santé sur Terre, ces développements ouvrent la voie à des outils plus accessibles et adaptables, au service d’une meilleure prise en charge clinique.