Ingénieur d'Etudes dans le domaine du traitement d'image et de signaux médicaux pour la création du

Présentation du programme d'impulsion de l'Inserm sur les procédures chirurgicales et interventionnelles du futur.

Titre : Jumeau numérique du bloc opératoire pour un bloc opératoire sécurisé (Projet OR-Twin). Contexte et objectifs : Le bloc opératoire constitue un plateau technique lourd, mobilisant de nombreux métiers hautement qualifiés. Les exigences techniques et cognitives pesant sur les chirurgiens et leurs équipes ne cessent de croître, sous l'effet de la complexité logistique et procédurale, de la pression temporelle liée à la valorisation de l'activité, de la nécessité de prises de décision rapides et fiables, ainsi que du respect rigoureux des bonnes pratiques. L'enjeu majeur demeure la maîtrise du risque, qui impacte directement la sécurité des patients. Dans ce contexte, le projet vise à développer un jumeau numérique du bloc opératoire, c'est-àdire un modèle dynamique du fonctionnement réel d'une salle pendant une intervention. L'objectif est d'identifier et d'anticiper les situations à risque en intégrant de manière cohérente les facteurs humains, techniques et organisationnels. L'approche est modulaire et combine plusieurs composantes : cognitive, chirurgicale, environnement de la salle, équipe, dispositifs médicaux, et flux logistiques. En corrélant des sources de signaux hétérogènes et en recourant à l'apprentissage automatique, la solution permettra d'analyser le déroulement des interventions, d'évaluer les flux, de détecter les comportements ou configurations à risque, et d'optimiser l'organisation dans le but d'améliorer la prise en charge des patients et de renforcer la sécurité de l'environnement chirurgical. Le modèle numérique intègre les données physiques générées par les différents acteurs présents, notamment les flux de personnel médical et paramédical, ainsi que les paramètres physiologiques de l'équipe chirurgicale et du patient. Le jumeau numérique du bloc opératoire offrira une capacité d'acquisition de données quantitatives et analytiques. Cette approche facilitera également l'intégration des nouvelles technologies au bloc et contribuera à évaluer leur acceptabilité, leur utilisabilité et leur pertinence. Une corrélation entre les données physiques et cognitives est envisagée afin de mieux anticiper les interventions à forte charge mentale et d'identifier des pistes d'amélioration pour les solutions proposées par les industriels. La mise à disposition d'outils d'évaluation objectifs de l'efficacité et de l'efficience des techniques et technologies chirurgicales contribuera à améliorer la performance globale des équipes opératoires et de leur environnement. Le projet se déroule au sein d'une structure associant soins et recherche, favorisant une collaboration étroite entre chercheurs et cliniciens. Parallèlement, une thèse de science est en cours sur la thématique OR-Twin. Un ingénieur travaille au développement d'une application destinée à produire un compte rendu opératoire augmenté. Une autre thèse porte sur les notions de conscience de la situation, de charge mentale et de distraction, dans le cadre de l'utilisation

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de dispositifs de réalité mixte. Le projet est mené en collaboration avec l'équipe Inserm MediCIS (Inserm, Université de Rennes). Ce projet est financé dans le cadre d'une collaboration entre 11 équipes Inserm d'excellence sélectionnées : ICARE-iULS, MEDICIS, Institut Imagine, PRISM, RODIN, MASCOT, Gauthernon, CREATIS et HPPIT. Ce projet a reçu le soutien également de la Maison de la Modélisation, de la Simulation et des Interactions (MSI) ainsi que de la Région Sud.

Objectifs du poste : La mission consiste à développer un modèle numérique intégrant les données issues du bloc opératoire, dans le but d'interpréter et modéliser son fonctionnement. Ce modèle prendra en compte les signaux physiologiques du personnel et du patient, les flux de travail, les déplacements du personnel médical et paramédical, ainsi que la gestion du matériel en salle (par exemple, les équipements). Le développement s'appuiera sur des bases de données variées, incluant des vidéos à 360°, des données physiologiques telles que le rythme cardiaque, la fréquence respiratoire, la pression artérielle, la pupillométrie, ainsi que le suivi oculaire (Eye Tracking). La personne recrutée sera responsable de l'acquisition des données, du développement de l'algorithme, du codage, ainsi que de la création des briques logicielles associées.

Activités * Acquérir et structurer des données multi-sources afin de constituer une base de données principales cohérente et évolutive, tout en améliorant les protocoles et outils existants.

• Enrichir la base de données actuelle avec des fonctionnalités adaptées aux besoins spécifiques du projet.

• Surveiller et analyser en temps réel les dispositions et les performances des équipes, en couplant les données physiologiques et cognitives.

• Participer au développement d'une chaîne de traitement de données hétérogènes, permettant d'analyser les données physiologiques, le flux de personnes et de matériel, de détecter et d'identifier les comportements à risque ou inhabituels, et d'optimiser l'organisation de la salle opératoire.

• Analyser les interactions en temps réel entre les membres du personnel du bloc opératoire afin de favoriser la coordination et la prise de décision.

• Analyser et diffuser le flux d'informations du bloc opératoire, dans le but de détecter automatiquement les événements indésirables ayant un impact direct ou indirect sur le patient.

• Contribuer au développement d'un compte rendu opératoire augmenté.

Activités * Collaborer avec une équipe de chercheurs et de cliniciens. associées * Communiquer les résultats et soumettre des abstracts/articles à des congrès/journaux scientifiques.

• Organiser les échanges entre les équipes du projet et produire les comptes rendus associés.

• Créer une documentation claire et des supports de formation et d'évaluation.

Connaissances * Connaissances générales Scientifique. Environnement hospitalier et du secteur santé. Technologies innovantes : eye tracking, traitement du signal et de l'image, algorithmes d'IA, modélisation.

• Connaissances spécifiques Maîtrise des concepts liés aux bases de données. Expertise en traitement de signaux médicaux : ECG, rythme respiratoire, pression artérielle, pupillométrie, eye tracking. Expertise en traitement et analyse de vidéos, notamment dans des environnements médicaux ou immersifs (ex. : vidéo 360°, flux opératoires, etc.) Compétences avancées en Deep Learning et expérience en Python (TensorFlow, PyTorch), Git et Matlab. Bon niveau en anglais.

Savoir-faire * Capacité à travailler sur des projets collaboratifs impliquant des équipes pluridisciplinaires.

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• Aptitude à évoluer dans un environnement intégrant des technologies innovantes et techniques avancées.

• Bonne connaissance de l'écosystème MedTech.

Aptitudes * Capacité de travailler en équipe et en autonomie.

• Curiosité et proactivité.
• Capacité de synthèse et de présentation des résultats.

Spécificité(s) / Le candidat sera emmené à travailler dans un contexte multivarié : Contrainte(s) 1. Au bloc opératoire pour les données et l'analyse des conditions réelles. du poste 2. Au laboratoire de chirurgie numérique ICARE pour la partie computationnelle.

3. Au laboratoire d'anatomie Côte d'Azur (LACA) pour les essais des solutions produites., Expérience * Expérience en traitement de signaux médicaux, en analyse de vidéos et en gestion de souhaitée bases de données.

Diplôme(s) * Bac + 4 en informatique, ingénierie, mathématiques appliquées, intelligence artificielle ou souhaité(s) domaine connexe.

Ingénieur d'Etudes dans le domaine du traitement d'image et de signaux médicaux pour la création du jumeau numérique du bloc opératoire (F/H), Missions Le laboratoire ICARE (INSERM-U1091) est spécialisé en chirurgie computationnelle et augmentée, avec un focus sur le jumeau numérique, la réutilisation des données de santé et l'évaluation clinique. Il est leader du consortium FHU Plan&Go et du projet RHU ReBone, réunissant des départements cliniques, des services de radiologie, des laboratoires nationaux (INRIA, CNRS, Institut Pasteur...) et des industriels. L'équipe développe des modèles 3D géométriques et biomécaniques pour la chirurgie, validés en environnement simulé et réel. Les applications incluent l'impression 3D et la réalité mixte. Les plateformes mobilisées comprennent l'EDS Méditerranée, une plateforme d'impression 3D, un bloc chirurgical simulé et des bancs biomécaniques, Adresse Équipe ICARE : Institut de Biologie de Valrose, INSERM, Institut national de la santé et de la recherche médicale 3