Les établissements de santé et médico-sociaux consomment une quantité importante d’énergie. Avec la promulgation des lois Grenelle 1 et 2 de 2008 et 2010, plusieurs établissements de santé s’orientent vers une démarche de développement durable renforcée.
D’autres acteurs du domaine de la santé se penchent également sur cette question.
Par exemple, Siemens Healthineers, entreprise spécialisée dans la distribution et la maintenance des dispositifs médicaux, s’engage et souhaite réduire sensiblement la consommation d’énergie de ses systèmes d’IRM sans compromettre les performances du service d’imagerie médicale.
Qu’est-ce qu’une IRM ?
L’imagerie par résonance magnétique (IRM), est un examen d’imagerie qui utilise un appareil émettant des ondes électromagnétiques et un aimant puissant.
Cette technique d’imagerie, basée sur l’utilisation de champs électromagnétiques, permet d’obtenir des vues en deux ou en trois dimensions de l’intérieur du corps, de façon non invasive avec une résolution en contraste relativement élevée.
Quels sont les enjeux environnementaux ?
Les équipements d’imagerie par résonance magnétique consomment une grande quantité d’électricité car ils sont alimentés en continu (24h/24 et 7j/7). En outre, le magnétisme de l’appareil repose sur l’utilisation d’un liquide réfrigérant, l’hélium.
L’hélium est le seul élément sur Terre permettant de refroidir les aimants des appareils d’imagerie par résonance magnétique. Pouvant aller jusqu’à -270 degrés Celsius, ce gaz permet à l’aimant de l’IRM d’acquérir des propriétés supraconductrices nécessaires à la production du champ magnétique puissant et stable.
Le refroidissement de l’aimant représente 60 à 70% de la consommation énergétique totale d’une IRM.
À titre d’exemple, en moyenne sur une année, les équipements d’imagerie par résonance magnétique ont une consommation de 80MWh (mégawatts/heure), tandis qu’un ménage allemand composé de 4 personnes à quant à lui une consommation de 5MWh.
Ainsi, l’ensemble des fabricants sont en accord sur la nécessité de réduire sensiblement la consommation énergétique de cet appareil.
Certains examens complexes, comme les examens neurologiques nécessitent des séquences énergivores (séquences EPI : méthode d’acquisition rapide de 100 millisecondes par coupe). L’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) est également exploitée afin de réduire les durées d’examens et par conséquent, la consommation d’énergie quotidienne des appareils.
Cette utilisation de l’IA permet aux services hospitaliers de gagner un temps considérable et peuvent mieux s’organiser et donc répartir plus de patients sur une même journée.
Une illustration d’un objectif de sobriété énergétique peut être apportée chez Siemens Healthineers grâce à l’IRM Magnetom Free.Max 0,55 Tesla (le Tesla est une unité de mesure qui définit la force du champ magnétique d’un aimant). Avec son aimant supraconducteur, l’appareil contient très peu d’hélium (0,7 litres) gardant cet avantage de très peu consommer pour son refroidissement. A titre de comparaison, c’est 1000 litres pour une IRM 1,5T c’est-à-dire avec un champ magnétique standard.
La 0,55T offre également une amélioration de l’imagerie reposant sur l’acquisition d’images et une reconstruction basée sur le deep learning (apprentissage profond, sous-ensemble de l’IA). Enfin, l’appareil offre un certain confort pour le patient passant d’un tunnel de 60 à 80 centimètres, faisant du Magnetom Free.Max une première mondiale.
Toutes ces caractéristiques font du Magnetom Free.Max une IRM particulièrement adaptée aux services de soins intensifs, de pédiatrie ou d’urgence, il serait donc opportun d’étendre son installation.
Le Comité de coordination européen de l’industrie radiologique électromédicale et informatique des soins de santé (COCIR) s’est emparé de la question de la mesure énergétique des systèmes d’IRM.
En 2011, le Comité a lancé une initiative d’autoréglementation pour l’écoconception des équipements d’imagerie magnétique. Cette initiative a permis d’élaborer une méthodologie standardisée pour mesurer la consommation énergétique des appareils d’imagerie et établir des comparaisons entre les fabricants et entre les différentes générations d’appareils.
En 2018, le Comité a mis en lumière un rapport sur la consommation énergétique moyenne quotidienne par appareil IRM avec une réduction de 30%. Pourtant le nombre d’appareils installés n’a cessé d’augmenter. Un constat général a été évoqué : celui de remplacer le refroidissement continu des appareils IRM par un mode permettant d’activer et de désactiver le compresseur d’hélium à intervalles définies, principalement la nuit.
L’entreprise Siemens Healthineers met d’ores et déjà en place cette technologie sur ses IRM grâce à son Mode Eco Power (EPM). Afin d’économiser l’énergie, l’aimant dispose d’un mode d’alimentation économique (EPM) pouvant être activé ou désactivé dans le logiciel. Ainsi, lorsque le système est éteint ou en mode veille l’appareil tombe directement en mode EPM. Cela permet aux établissements de santé d’économiser jusqu’à 30% d’énergie lorsque le système est désactivé comme la nuit ou le week-end.
Qu’adviendra-t-il dans le futur ?
Siemens Healthineers et ses employés ont pour objectifs et valeurs d’améliorer la qualité de vie grâce à l’accès aux soins de santé et ce, en passant par l’innovation tout en contribuant à un environnement régénérateur et sain.
Pour certains, la sobriété énergétique des équipements d’imagerie repose sur l’intégration des systèmes IRM dans des infrastructures énergétiques, c’est-à-dire, des bâtiments intelligents en produisant leur propre énergie.
Ce peut être le cas par exemple en équipant un bâtiment intelligent qui serait capable d’anticiper le besoin en électricité et en eau d’un appareil IRM. Cette approche permettrait pour les centres hospitaliers d’optimiser l’efficacité énergétique globale à grande échelle et de ce fait, les rendre plus durables.
Manon PERBAL
M2 Cyberjustice – Promotion 2022-2023
Sources :
https://selectra.info/energie/guides/environnement/grenelle
https://www.ameli.fr/hauts-de-seine/assure/sante/examen/imagerie-medicale/deroulement-irm
https://www.siemens-healthineers.com/fr/news/irm-developpement-durable
