La recherche collaborative au service de la chirurgie computationnelle : la NSF s’intéresse à l’innovation et à la valorisation

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Bien que le public soit déjà familier avec l’utilisation de la robotique dans les salles d’opération, notamment à travers la médiatisation de l’opération réalisée en 2001 par le Dr. Marescaux à New York sur une patiente hospitalisée à Strasbourg [1], l’utilisation de l’informatique en lien avec la chirurgie n’était pas vue jusqu’à maintenant comme un champ d’investigation à part entière. Pourtant, c’est le choix de Marc Garbey et de Barbara Bass. Ils axent leur projet de recherche à la fois sur l’optimisation de la performance en salle d’opération puis en suivi médical par des outils d’analyse, ainsi que sur l’amélioration du processus chirurgical par des techniques de robotique et d’informatique [2]. Ils ont développé ce domaine scientifique tout d’abord par un PUF [3], qui leur a permis d’accueillir 23 étudiants français entre 2009 et 2011, et d’envoyer des étudiants américains en France.

Ancien maître de conférences à l’ENS Lyon, puis Professeur à l’Université Lyon I (entre autres), Marc Garbey est un mathématicien investi dans de multiples projets qui s’est installé aux Etats-Unis il y a quelques années. Depuis 2007 et avec Barbara Bass, directrice du département de Chirurgie du "Methodist Hospital" (Houston, Texas), leur projet est de désormais faire émerger une nouvelle science alliant médecine et informatique : la chirurgie computationnelle.

L’initiative des deux chercheurs s’appuie sur un projet de centre collaboratif industrie-université, l’I/UCRC ("Industry/University Collaborative Research Center"), qui est un programme de la NSF ("National Science Foundation"). Les I/UCRC ont été lancés en 1996. Il s’agit de centres collaboratifs de recherche entre des chercheurs académiques, des industriels et la NSF. Le centre est le plus souvent abrité par une université. Mais le programme est "collaboratif" : un I/UCRC est majoritairement financé par plusieurs partenaires industriels, qui ont un droit de regard sur les projets conduits par les équipes de recherche. Contrairement au financement d’un projet donné par une entreprise, ce qui est la forme la plus répandue de partenariat en recherche universitaire, cet investissement par plusieurs entreprises et pour l’ensemble du centre lui assure une certaine pérennité. La volonté de la NSF est en effet de créer des centres qui soient viables sur le long terme sans exiger des financements récurrents de la part du gouvernement fédéral. La NSF présente l’utilité des centres I/UCRC de la façon suivante : pour un dollar versé par le gouvernement fédéral dans un de ces centres, dix dollars sont versés par l’industrie et les retombées économiques sont estimées à cent dollars. [4]

Pour ouvrir un centre I/UCRC, des chercheurs ont du présenter leur projet devant la NSF, en démontrant l’intérêt d’au moins une demi-douzaine d’entreprises qui peuvent devenir partenaires. En raison de l’investissement des entreprises dans le centre, aucune activité de développement industriel n’est véritablement menée par les équipes de recherche. Elles se voient en fait confier une double mission de recherche fondamentale et de réalisation de preuve de concept, lesquelles sont ensuite reprises par les entreprises. Ces centres permettent avant tout de faciliter le transfert de la recherche fondamentale vers l’industrie en orientant les projets en fonction de leur faisabilité industrielle et en mettant l’accent sur la recherche appliquée. Comme on le sait [5], cette dernière souffre d’un manque d’investissements aux Etats-Unis. Les responsables du centre, les industriels partenaires et les représentants de la NSF (un gestionnaire du programme et un conseiller scientifique) passent en revue l’ensemble des projets qui émanent du centre et décident lesquels seront conduits. Les voies de recherche choisies sont donc étroitement liées avec [1] les possibilités de développer des produits, [2] les demandes des industriels et [3] celles du marché.

Un centre I/UCRC peut se développer sur plusieurs sites, selon les partenariats qu’il ouvre avec d’autres universités. Pendant ses deux premières années d’activité, un centre est habituellement composé de deux sites dans deux universités, et de quelques partenaires industriels. Au fur et à mesure que le centre développe son activité, de nouveaux partenaires (universitaires et industriels) rejoignent le projet, et de nouveaux sites sont ouverts. Depuis 2007, le nombre de sites I/UCRC a augmenté plus rapidement que le nombre de centres, passant de deux à trois sites par centre (voir graphique).


Nombre de centres et de sites I/UCRC par année entre 2002 et 2012 [6]
Crédits : MS&T


Avant 2007, le nombre de centres et de sites était en stagnation. Les I/UCRC ont sans doute profité du plan de relance de 2009 qui a abondé la dotation de la NSF.

Du côté industriel, les entreprises se montrent de plus en plus friandes de programmes d’innovation ouverte tel que celui-ci qui permet de collaborer avec des universités pour tirer le meilleur avantage de la recherche fondamentale. [7] La NSF et le gouvernement fédéral y trouvent également leur compte : avec un faible soutien financier, ces centres sont viables et forment des étudiants dans un environnement très professionnalisant, tourné vers l’industrie et les réalités économiques.

Les centres I/UCRC forment également une communauté très liée : un comité annuel les réunit à Washington. C’est une occasion de rencontres, d’échanges sur les différents projets et de consolidation des nouveaux centres en train de voir le jour. La NSF encourage également beaucoup les collaborations entre les centres I/UCRC, pour en faire un réseau dense et diversifié.

C’est donc dans ce cadre que Marc Garbey lance un projet de centre I/UCRC pour la chirurgie computationnelle, ce programme étant adéquat pour aborder un nouveau domaine scientifique avec des approches multidisciplinaires. Le centre fait en effet à la fois appel à des scientifiques et des chirurgiens, à des universitaires et des industriels. Le projet permet à cette nouvelle science de se placer dans une optique collaborative en prise avec la réalité économique des hôpitaux en développant des techniques pour la salle d’opérations. S’il voit le jour, ce centre comptera deux sites, l’un à l’Université de Houston et l’autre à l’Université de Floride. Plus d’une douzaine de partenaires industriels s’ajoutent à cet ensemble. Le projet de Marc Garbey et Barbara Bass nous fait redécouvrir un programme de la NSF finalement assez ancien mais qui est aujourd’hui parfaitement adapté aux nouvelles logiques de l’innovation et de la valorisation.



[3] PUF : "Partner University Fund" - un programme de l’Ambassade de France aux Etats-Unis visant à soutenir les partenariats entre des institutions de recherche et d’enseignement françaises et américaines.

Sources :


- Témoignage de Marc Garbey, Professeur à l’Université de Houston
- [1] Marescaux J, Leroy J, Rubino F, Vix M, Simone M, Mutter D. Transcontinental Robot Assisted Remote Telesurgery : Feasibility and Potential Applications. Annals of Surgery 2002 ; 235 : 487 - 92. - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11923603
- [2] Third Annual Conference in Computational Surgery, Methodist Institute for Technology Innovation & Education (MITIE), Janvier 2011 - http://www.homedeliverypharmacy.methodisthealth.com/workfiles/services/tmhri/docs/ComputationalSurgeryBrochure2011.pdf
- http://cybhor.cs.uh.edu/
- [4] Site official de la National Science Foundation - Industry / University Collaborative Research Centers : http://www.nsf.gov/eng/iip/iucrc/
- [6] Boot Camp for I/UCRC Planning Grantees, National Science Foundation, Janvier 2011 - http://www.ncsu.edu/iucrc/Jan%2712/Bootcamp.pdf

Pour en savoir plus, contacts :


- http://www.computationalsurgery.org
- http://www.facecouncil.org/puf/
- [5] BE Etats-Unis 286 du 13/04/2012 : "Les dépenses privées de R&D aux Etats-Unis : les grandes masses budgétaires et les tendances" : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69732.htm
- [7] BE Etats-Unis 288 et 289 des 7 et 11/05/2012 : "Dépenses privées de R&D aux Etats-Unis : les évolutions par grands secteurs" parties 1 et 2 :
* http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69904.htm et * http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69984.htm
Code brève
ADIT : 70229

Rédacteurs :

Aurore Dupin, stagiaire-inno@ambascience-usa.org ;
Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….