MEDECINE ET ROBOTIQUE

MEDECINE ET ROBOTIQUE

OPINION


LES MICRO-ROBOTS CIRCULANTS VONT-ILS OUVRIR UNE NOUVELLE PAGE DE L'HISTOIRE DE LA MEDECINE?

Elisabeth Pennisi, l’éditorialiste de Science Robotics évoquait Le Voyage Fantastique, le célèbre film de Richard Fleischer en 1966. A lire la publication de Xiaohui Yan, le rêve semble à portée de main.

Voir: MICRO-ROBOTS CIRCULANTS: UN TOURNANT POUR LA MEDECINE? PREMIERE PARTIE

 

Nous n’y sommes pas encore. La micro-robotique circulante est une technologie émergente. A ce jour, il n’existe pas d’essai chez l’homme. Les travaux publiés sont des études préliminaires de laboratoire dont le but est d’élaborer la technique. Les applications pratiques ne sont pas encore d’actualité. L’article de Xiaohui Yan mérite cependant toute notre attention de praticiens de terrain.

Un chercheur interrogé par Elisabeth Pennisi estime à 10 ans le délai nécessaire pour obtenir des micro-robots circulants utilisables par les médecins en exercice. Les résultats obtenus avec les micro-robots bio hybrides sont en effet convaincants. Une application clinique dans cette échelle de temps nous paraît plausible.

 

Pourquoi est-ce convaincant et plausible? En premier lieu parce que la recherche a utilisé des technologies déjà existantes et éprouvées. Il n’existe donc pas ici de spéculation portant sur les progrès hypothétiques de technologies émergentes non abouties. En second lieu, la démarche des chercheurs respecte les étapes scientifiques de toute recherche bio-médicale. Ils ont en effet démontré chacun de leurs résultats et, à chaque étape se sont interrogés sur ce qui pouvait les fausser. Il en est ainsi de l’expérience de toxicité cellulaire avec et sans Fe3O4 pour confirmer que l’effet anti-cancéreux était bien lié à l’algue et non à l’oxyde de fer magnétique. 

Dans le contexte actuel d’information-spectacle nourri aux « fakenews », il est essentiel de mettre en exergue la méthodologie scientifique, seule à même d’obtenir des résultats applicables à la pratique médicale. 

Troisièmement, le dispositif inventé, le robot bio-hybride, est relativement abouti au plan technologique. Les tests sur l’animal étant concluants, il apparaît réaliste d’envisager que  les mêmes expériences soient reproduites chez l’être humain dans un avenir proche.

 

Pourquoi parler de tournant possible pour la médecine ? 

Notre technologie actuelle ne permet pas réellement de faire du traitement ciblé (administrer un médicament à un endroit précis du corps humain) sans prendre de risque pour les organes sains. Lorsqu’elle est ciblée, la médecine est invasive, c’est à dire qu’il est nécessaire de faire pénétrer à l’intérieur du corps des appareils de grande taille qui doivent être guidés par des manipulations complexes. De surcroit, la taille des dispositifs médicaux ne leur permet pas d’atteindre les zones de petit calibre. La coronarographie, examen des artères du coeur utilisée pour traiter l’infarctus du myocarde est un exemple. Il existe une limite de taille au-delà de laquelle la coronarographie ne peut agir. Les artères de la périphérie du coeur, de trop petit calibre restent inaccessible. 

Ces dernières années ont vu l'émergence de médicaments dit ciblés, particulièrement en cancérologie. Mais ils restent des produits administrés par voie générale. Ils conservent donc toujours par définition une action sur les organes sains, responsable d'effets secondaires. 

Le micro-robot circulant pourrait parachever ce mouvement vers la médecine de précision.

 

Commentant leurs résultats, les auteurs écrivent que le robot bio-hybride présente toutes les caractéristiques nécessaires pour en faire un agent efficace de thérapie ciblée guidée par l’imagerie médicale. Dispositif téléguidé peu toxique pour l’organisme, biodégradable, facilement repérable par imagerie médicale, il serait possible d’y implanter des médicaments pour les délivrer à un endroit précis du corps humain.

Quels sont leurs arguments? 

Ils annoncent avoir résolu l'un des grands problèmes techniques qui se posait jusqu’à présent. Une grande avancée avait préalablement été obtenue en 2015 par une autre équipe qui avait réussi à téléguider un essaim de bactéries artificielles dans la cavité péritonéale de souris. Ces chercheurs furent les premiers à avoir l’idée d’utiliser l’énergie magnétique pour créer le mouvement téléguidé ainsi que le couplage fluorescence et IRM pour l’imagerie. Mais un problème majeur restait en suspens, celui de la compatibilité de la bactérie artificielle avec les tissus biologiques, la rendant impropre à une utilisation médicale. L’équipe de Xiaohui Yan annonce avoir résolu ce problème en fabriquant un robot bio-hybride peu toxique pour l’organisme et bio-dégradable.

Un palier technologique semble donc avoir été franchi, ouvrant la voie des essais sur organisme vivant. Mais le chemin risque d'être encore long car la capacité à charger/ décharger des médicaments n'a pas encore été testée. 

 

CONCLUSION

Si la technique allait au bout de ses possibilités, les endroits les plus impénétrables du corps humain deviendraient accessibles. Diagnostic, imagerie et thérapeutique pourraient en bénéficier. De nombreuses activités pourraient être supplantées par ce nouveau venu, amenant une réorientation profonde de plusieurs spécialités médicales aujourd'hui à la base de notre arsenal thérapeutique.

Les spécialités invasives telles que la chirurgie, la coronarographie où la radiologie interventionnelle seraient les premières concernées. 

Les micro-robots circulants pourraient donc représenter une innovation de rupture, voire une révolution. En effet, pour la première fois dans l’histoire de la médecine, une véritable possibilité de traitement ciblé pourrait voir le jour.  Une technologie, à suivre, donc. 

 

 

Ref:  http://www.sciencemag.org/news/2017/11/robot-made-algae-can-swim-through-your-body-thanks-magnets

 

 

 

 

 

 

 


04/02/2018
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L'intelligence artificielle peut-elle vraiment diagnostiquer l'insuffisance cardiaque sur un seul battement?

L’intelligence artificielle médicale est-elle poussée par un élan technologique irrésistible qui la mène de succès en succès?  On pourrait le penser après cette annonce de chercheurs britanniques. Ils affirment avoir conçu un système capable de diagnostiquer l’insuffisance cardiaque à partir d’un seul battement d’électrocardiogramme. 

Leur étude, parue dans le numéro de septembre 2019 de la revue Biomedical signaling processing and control, n’est pas passée inaperçue. Elle a été largement reprise par la presse généraliste et a suscité de nombreux commentaires sur les réseaux sociaux. Certains ont cru y voir une preuve supplémentaire de l’obsolescence programmée du corps médical. 

Examinons donc cette étude plus en détail. 

 


 

 

INSUFFISANCE CARDIAQUE ET ELECTRO-CARDIOGRAMME: QUELQUES INFORMATIONS MEDICALES PREALABLES

 

Qu’est-ce que l’insuffisance cardiaque ?

Il s’agit de l’incapacité du coeur à assurer sa fonction. L’insuffisance cardiaque provoque un défaut d’adaptation à l’effort, ce qui se traduit par un essoufflement. Les médecins mesurent la gravité de la maladie selon l’échelle de l’association du coeur de New York (NYHA).

Les causes d’insuffisance cardiaque sont nombreuses. La plus fréquente est la cardiopathie ischémique qui survient après infarctus. L’hypertension artérielle, une anomalie des valves cardiaques, une infection du coeur et bien d’autres maladies encore peuvent en être la cause.

L’examen-clef du diagnostic d’insuffisance cardiaque est l’échographie. Elle permet de voir le fonctionnement du coeur en direct.

 

Echelle NYHA

Stade I 

 

Pas de gêne dans la vie courante

 

Stade II

 

Dyspnée, palpitations ou fatigue pour des efforts importants de la vie quotidienne          ( à partir de 2 étages montés à pied)

 

Stade III

 

Dyspnée, palpitations ou fatigue pour des efforts peu intenses de la vie quotidienne       ( moins de 2 étages montés à pied)

 

Stade IV

 

Dyspnée, palpitations ou fatigue pour des efforts minimes de la vie quotidienne

 

 

QU’EST-CE QU’UN ELECTROCARDIOGRAMME?

L’électrocardiogramme, ECG en abrégé, enregistre l’activité électrique des cellules du coeur. Celle-ci est à l'origine de la contraction automatique du muscle cardiaque et de  la circulation du sang dans l’organisme. 

 

Un exemple d'ECG

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L'électrocardiogramme peut revêtir des aspects  anormaux dans de nombreuses circonstances. La plupart du temps, il s’agit de maladies cardiaques mais pas toujours. Par exemple, l'ECG peut être modifié par un taux anormal de potassium dans le sang. Dans ce cas, ce n’est pas le coeur qui est malade. Une autre circonstance a fait changer ce taux de potassium ( une insuffisance rénale, une diarrhée abondante, pour ne citer que 2 exemples). Un taux de potassium trop élevé ou trop bas a des effets sur l’activité électrique du coeur. L’ECG modifié témoigne de cet effet et du risque cardiaque qui lui est lié. 

Comme on peut s'y attendre, la plupart des maladies cardiaques sont responsables d'ECG anormaux. Dans l'insuffisance cardiaque,  l’ECG est anormal dans 90% des cas. Mais les anomalies constatées sont variées; il n’existe pas d’aspect ECG spécifique à l'insuffisance cardiaque. Très probablement parce que l’insuffisance cardiaque est la conséquence d’autres maladies.

Ainsi, dans la pratique quotidienne, lorsqu’un médecin constate un ECG anormal, il peut rarement porter un diagnostic immédiat. Le plus souvent, il doit prescrire des explorations complémentaires, au premier rang desquels l'échocardiographie qui permet de visualiser le fonctionnement du coeur en temps réel. 

 


 

Le système d’intelligence artificielle développé par les chercheurs est basé sur des réseaux de neurones convolutifs. Il a été entraîné à l’analyse d’électrocardiogrammes avec pour objectif la détection de l’insuffisance cardiaque.  

L’entraînement a été fait à partir de 2 bases de données d’électrocardiogrammes disponibles publiquement. Le travail des chercheurs est donc rétrospectif, purement expérimental. Il ne s’agit pas d’une étude effectuée en situation réelle sur de vrais malades. 

 La première base de données est celle des sujets normaux : 13 femmes et 5 hommes âgés de 20 à 50 ans, soit 18 ECG au total. La deuxième est celle des sujets insuffisants cardiaques: 4 femmes et 11 hommes âgés de 22 à 63 ans, soit 15 personnes au total, toutes porteuses d’insuffisance cardiaque congestive sévère stade III ou IV de la NYHA.


Pour en savoir plus sur l'entraînement de l'intelligence artificielle en médecine, vous pouvez consulter les rubriques de ce blog "COMPRENDRE L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE EN MEDECINE" et  "LEXIQUE DE L'IA EN SANTE". 

Vous n'aurez pas besoin de ces notions pour la suite de cet article, vous pouvez donc laisser cela pour plus tard. 

 


 Déroulement de l’expérience

Avant l’expérience, chaque battement cardiaque a été étiqueté: normal ou insuffisance cardiaque. 

Le réseau convolutif a ensuite été entraîné à repérer les différences de morphologie entre les complexes ECG des 2 groupes (ECG « normaux » et ECG « insuffisants cardiaques ») et à les classer correctement comme appartenant à l’un des 2.

 


 

DONNEES ETIQUETEES

Les données informatiques utilisées pour entraînement des systèmes d’intelligence artificielle doivent être étiquetées. C'est d'ailleurs l'enjeu essentiel de l'IA médical: disposer de données étiquetées pour entraîner les machines.

Donner une « étiquette » à chaque image, c’est, tout simplement indiquer à quoi elle correspond. Ainsi, le système s'entraîne sur des images dont on connaît déjà la réponse. 

Lorsque le résultat est satisfaisant sur données étiquetées, on fait des tests sur des données non étiquetées. 

Dans l’expérience qui nous intéresse ici, les chercheurs ont « étiqueté » la partie de la base de données destinée à l’entraînement en indiquant si il s’agissait de tracés normaux ou pathologiques. Lorsque les résultats ont été jugés satisfaisants,ils ont testé le système sur des données non étiquetées. 

 


 

 

Résultats de l'expérience

Les résultats sont globalement très bons : seulement 1% de faux positifs dans le groupe normal et 3% de faux négatifs dans le groupe insuffisant cardiaque.

Les chercheurs ont réalisé la même expérience sur des enregistrements de 5 min. (Rappelons qu'une fréquence cardiaque normale se situe  entre 60 et 90 battements par  minute. Un battement a donc un ordre de grandeur inférieur à la seconde). Sans surprise, ils ont constaté que les performances étaient nettement améliorées par rapport à celles obtenues avec un seul battement. 

 

Discussion des auteurs 

Les auteurs décrivent leur système d’IA comme « une nouvelle méthode innovante pour détecter l’insuffisance cardiaque congestive par réseau de neurones convolutif ». 

Ils écrivent que leurs résultats « suggèrent qu’un enregistrement ECG bref de 5 min est suffisant pour diagnostiquer correctement une insuffisance cardiaque». Ils ajoutent:  « Ce résultat est important car, avec le nombre croissant d’appareils portables d’enregistrement d’ECG (type montre intelligente), la détection de l’insuffisance cardiaque devient possible avec des dispositifs de la vie quotidienne »


 

 

COMMENTAIRE DE LA RÉDACTION DE MÉDECINE ET ROBOTIQUE 

 

L’aisance avec laquelle cet article a été relayé par la presse et les réseaux sociaux est déconcertante. L’insuffisance cardiaque n’est pas une maladie qui se diagnostique sur un simple électro-cardiogramme et un électro-cardiogramme ne s’interprète certainement pas sur un seul battement. Si l’intelligence artificielle était réellement parvenue à un tel résultat, cela mériterait quelques explications.  

Mais la discussion des auteurs est centrée sur la performance comparée de systèmes d’intelligence artificielle. Elle est essentiellement informatique là où on attendrait un commentaire médical dense et novateur. Tout au contraire, ce commentaire apparaît rare et son argumentation est bien mal étayée. C’est sur cette insuffisance de la discussion médicale que je veux aujourd’hui m’arrêter un moment. 

 

Examinons d’abord les références médicales utilisées par les auteurs pour appuyer leur argumentation. Elles sont au nombre de 2. 

La première est un article de synthèse sur le diagnostic de l’insuffisance cardiaque. Le paragraphe consacré à l’électro-électrocardiogramme précise sa place. Un ECG anormal est présent chez 89% des insuffisants cardiaques. Par conséquent, un ECG normal est peu probable dans l’insuffisance cardiaque. Mais l’ECG est peu spécifique, les anomalies constatées à l’ECG peuvent être associés à d’autres maladies du coeur. Comme attendu, cet article consacré à l’insuffisance cardiaque rappelle que l’échocardiographie est le moyen diagnostic de référence. 

Le deuxième référence est un travail publié en 2015. Il n’est pas inutile, pour la discussion qui nous occupe, de relever la motivation des chercheurs qui ont organisé cette étude: l’ECG est un examen réalisé en routine pour les patients suspects d’insuffisance cardiaque; mais son rôle dans la prédiction de cette même insuffisance cardiaque n’a pas encore été établi. Elle a été réalisée sur 733 patients suspects d’insuffisance cardiaque. Ses résultats  montrent des anomalies variées amenant ses auteurs à conclure que l’ECG anormal peut aider à suspecter une insuffisance cardiaque et à demander des explorations complémentaires. 

 

En dehors de la citation d'un livre généraliste sur l'ECG, il n’y a pas d’autre référence médicale. C’est peu et c’est insuffisant. A aucun moment, on ne cherche à savoir sérieusement si l’insuffisance cardiaque se diagnostique sur un banal ECG.

 

Ce qui a été fait par les chercheurs est la comparaison des ECG de 2 groupes de patients, l’un de sujets normaux, l’autre de sujets insuffisants cardiaques. Nous l’avons vu plus haut, un ECG anormal est présent dans environ 90% des cas d’insuffisance cardiaque. Il était donc naturel que le système d’IA de nos chercheurs soit capable de détecter des différences entre les 2. Mais l’ECG de l’insuffisant cardiaque peut être anormal de multiples façons. Il n’existe pas d’ECG « typique » de l’insuffisance cardiaque décrit en médecine. Ceci veut dire que si l’on constate un ECG anormal dans la population générale, il n’est pas possible de conclure à une insuffisance cardiaque. On peut juste dire que.. l’ECG est anormal et que la personne est porteuse d’une maladie cardiaque. Le médecin prescrira alors des examens complémentaires pour en savoir plus (prise de sang et échocardiographie en première intention). 

 

Le résultat de cette recherche ne peut donc être pris que pour ce qu’il est, à savoir une étude technique. Elle nous dit que l’intelligence artificielle, pourra, dans un avenir proche, automatiser les interprétations d’ECG. Mais elle ne pourra pas faire dire aux ECG ce qu’ils ne peuvent pas dire!

 

Ce travail n’a absolument pas la capacité de démontrer quoi que ce soit en matière de diagnostic de l’insuffisance cardiaque. L’article que nous venons d’analyser est le compte-rendu d’un travail scientifique réalisé par des informaticiens. Ils ont obtenu un résultat technique: faire la différence entre un ECG normal et un ECG anormal. Les ECG pathologiques utilisés étant issus d’un groupe de patients insuffisants cardiaques, ils en concluent de façon erronée que l’ECG diagnostique l’insuffisance cardiaque. 

 

Il manque ici de façon évidente un lien entre informaticiens et médecins. L’ECG est un examen de routine mais son interprétation n’est pas toujours simple pour un médecin non cardiologue. Il existe déjà, et de longue date, des interprétations automatiques sur tous les appareils à ECG. Mais elles manquent de fiabilité et sont peu utilisées. L’IA pourrait donc représenter un vrai progrès si elle était capable de nous donner un outil fiable d’analyse automatisée de l’ECG. 

 

Mais seule une coopération entre informaticiens et médecins peut développer des applications réalistes de l’IA. Malheureusement, un certain nombre de chercheurs en IA publient leurs résultats avec l’objectif d’attirer l’attention sur leur travail par un effet d'annonce. Ceci se fait au prix d’une exagération des capacités de la technique. Notre monde hyperconnecté fait le reste. Les articles sont relayés et commentés sur la base du seul titre, sans que personne ou presque n’ait lu l’article en entier et encore moins sa bibliographie. 

 

 Cette étude est donc venue s’ajouter à la liste déjà longue des effets d’annonce qui agitent les réseaux sociaux, créent le « buzz » et alimentent l’idée fausse d’une intelligence artificielle toujours plus autonome, prête à remplacer les médecins.

Mais l’informatique -et l’étude que nous venons d’analyser le montre une fois de plus- ne peut pas se substituer à la science médicale. L’intelligence artificielle ne peut donner plus que ce qu’elle a, à savoir des logiciels pour professionnels.

Il faut le souhaiter, l'intelligence artificielle révolutionnera la médecine et la rendra plus performante. Il existe une condition, cependant, pour que la révolution en question, tant annoncée, prenne corps. Elle doit s’appuyer sur la réalité de la médecine, certainement pas sur un corpus médical ré-écrit et revisité...

 

RÉFÉRENCES

Lien vers l’article commenté 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1746809419301776

 

 

Lien vers la bibliographie médicale des auteurs de l’article commenté 

https://www.ecrjournal.com/articles/diagnosing-hf-experience

 

 

https://heart.bmj.com/content/101/Suppl_5/A12.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


09/10/2019
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LA MEDECINE FACE AUX NOUVELLES TECHNOLOGIES

Article également paru dans la rubrique Le Cercle du quotidien Les Echos le 12 février 2018.

 

L'avancée spectaculaire de l'intelligence artificielle, de la robotique et des technologies de la communication est déconcertante pour la médecine. Discipline ancrée dans la biologie, elle n'est pas préparée à donner aux sciences issues des mathématiques appliquées un rôle prépondérant. Le doit-elle ? Rien n'est moins sûr. La maladie reste un désordre de la physiologie humaine et son traitement une interaction avec des processus biologiques. 

Les "nouvelles technologies" interviennent dans l'aide au diagnostic (intelligence artificielle), aux actes techniques (robotique chirurgicale), à la consultation (télémédecine), en attendant les micro-robots circulants injectés dans le sang et capables d'atteindre les endroits les plus reculés du corps humain pour, enfin, réaliser un authentique traitement ciblé. Plus que le disque dur biologique, c'est donc avant tout l'organisation et les principes de travail que la médecine voit changer. 

 

À quoi comparer le défi actuel ? 

L'histoire de la médecine est jalonnée de ruptures qu'il n'est pas inintéressant de se remémorer. Ainsi de la tuberculose. Jusqu'au milieu du XXe siècle, elle fut un problème majeur de santé publique. Elle justifiait à elle seule une organisation sanitaire particulière fondée sur les sanatoriums. Plusieurs générations de médecins furent formées à sa prise en charge exclusive et y consacrèrent leur carrière. 

L'arrivée d'antibiotiques efficaces à partir des années 1950 la fit reculer au point de rendre obsolète la politique publique qui lui était dédiée, entraînant la fermeture des sanatoriums et la quasi-suppression de l'activité médicale destinée à la combattre. La médecine se réorienta vers d'autres priorités. 

Le changement des nouvelles technologies promet d'être plus radical. Disparitions et ré-orientations devraient concerner des secteurs professionnels plus larges. Mais, dans le fond, il sera comparable. 

 

Une révolution en marche depuis 25 ans 

Le bouleversement de la médecine a en réalité démarré il y a une vingtaine d'années avec les progrès saisissant des thérapeutiques médicamenteuses. Que l'on songe à l'insuffisance cardiaque, à la trithérapie anti-VIH, aux traitements ciblés des cancers, le pronostic jadis désastreux de plusieurs maladies chroniques a été transformé. Bien plus que la robotique et l'intelligence artificielle, c'est l'amélioration générale de l'état de santé qui métamorphose la médecine. L'action du médecin, jusqu'à présent presque exclusivement tournée vers le diagnostic et le traitement de maladies, élargit progressivement ses objectifs vers le maintien de la santé.

En ouvrant la possibilité d'automatiser les tâches fastidieuses et délicates, la robotique, l'intelligence artificielle et les technologies apparentées viennent poursuivre et amplifier des tendances à l'oeuvre depuis environ 25 ans. 

 

Comment s'adapter ? Quel est l'avenir du métier de médecin ? 

Notre médecine hyper-spécialisée centrée sur le geste technique est un handicap. Elle n'est plus adaptée au monde d'aujourd'hui. Le praticien qui concentre sa carrière sur une pathologie ou un acte unique est à risque de disparition pure et simple lorsque survient une innovation qui rend son action caduque. Pour affronter les changements à venir, il est essentiel de rester universel et de conserver une vision globale pour ne jamais rompre avec les différents champs de la médecine. C'est toute la définition de la médecine générale, qui, plus que jamais, doit revenir au coeur de notre système de soins. 

Le périmètre des spécialités doit également être redéfini pour aboutir à des praticiens plus polyvalents et, par la même, mieux armés pour s'adapter aux défis posés par les technologies émergentes. La séparation traditionnelle entre médecine et chirurgie elle-même doit être interrogée. Une évolution souhaitable serait le remplacement des techniciens purs d'aujourd'hui par des médecins polyvalents complétant leur exercice par une compétence technique. Celle-ci ne représenterait plus le coeur de métier, mais une simple spécificité professionnelle. 

 Ceci est affaire de formation universitaire bien entendu, mais pas uniquement. Le système de financement des soins basé sur la tarification de l'acte n'encourage pas la polyvalence. Il lui est même antinomique. À terme, il ne peut que générer repli sur soi, conservatisme et résistance à la technologie. 

Si la culture technologique est fondamentale pour construire le médecin du futur, elle ne représente qu'un aspect et sera insuffisante. Plus que des docteurs "geek", l'avenir fait d'intelligence artificielle, d'objets connectés et de robots, se préparera avec des praticiens polyvalents, dotés d'une solide formation clinique. 

 


13/02/2018
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ENTRE MYTHE ET REALITE SCIENTIFIQUE, QUE PEUT APPORTER L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE EN MEDECINE ?

 

 

L’intelligence artificielle alimente des débats passionnés dominés par la crainte d’un chômage technologique massif. Pourtant, plusieurs expérimentations récentes n’ont pas été à la hauteur des promesses. Ainsi en est-il de WATSON, le système d’IBM, dont la commercialisation est à la peine, certains acheteurs s’étant déclarés déçus. 

 

La plupart des prédictions qui alimentent le débat public ont pour point de départ des données générales et des suppositions sur les capacités futures de l’IA. Ceci donne lieu à des interprétations bien souvent irréalistes, parfois fantaisistes et presque toujours catastrophistes. L’expérience menée par l’équipe de psychiatrie du CHU de Bordeaux nous donne l’occasion d’une réflexion prospective ancrée dans les réalités technologiques et professionnelles.

 

Résumé de l’expérience

L’agent conversationnel se présente sous la forme d’un personnage animé qui apparaît sur un écran. Les patients, interrogés selon le questionnaire DSM 5 de la société américaine de psychiatrie, répondent exclusivement par oui ou par non. Il ne s’agit donc pas d’une conversation à proprement parler puisqu’il n’y a pas d’échange interactif. Le logiciel inclut dans l’agent conversationnel analyse les réponses et rend une interprétation quant à la présence ou non d’une dépression. La performance  de la machine a été comparée au diagnostic établi par des médecins psychiatres. Un peu moins de 50% des dépressions ont été reconnues par l’agent conversationnel, une performance plutôt modeste donc. En revanche, la spécificité est de 93%, un excellent résultat qui signifie que lorsqu’un diagnostic est affirmé,  il y a peu d’erreurs. Autre résultat très intéressant, l’agent conversationnel est bien accepté des patients. Pour les auteurs, l’une des explications en serait la plus grande facilité à se confier à une machine plutôt qu’à un humain qui peut vous juger. Voici une réflexion à approfondir dans notre approche parfois effrayée de la relation homme/machine. 

 

Algorithme médical et algorithme informatique

Si l’intelligence artificielle est faite d’algorithmes, les médecins en composent également de longue date pour faciliter les démarches diagnostiques et les décisions thérapeutiques. La plupart nécessitent le recueil d’un grand nombre d’items et demandent le calcul de scores. Fastidieux à utiliser en consultation, ils s’avèrent inadaptés à la médecine du quotidien. Les algorithmes médicaux, dont l’intérêt est pourtant bien démontré, sont ainsi délaissés et rarement employés en dehors de la recherche clinique.

L’agent conversationnel, tel que proposé par l’expérience du Pr Philip, offre une opportunité nouvelle. La conclusion de l’étude ne doit pas être lue sous le signe de la performance de l’agent conversationnel, car, en réalité, c’est celle du questionnaire qui a été évaluée. Le résultat aurait probablement été le même si les réponses avaient été rendues sur une feuille avec un stylo. Le véritable résultat est l’acceptation des patients. 

Ainsi, cette étude nous dit que les algorithmes médicaux peuvent être automatisés au moyen d’agents conversationnels.

 

Un agent conversationnel dans chaque salle d’attente? 

Le cas de la dépression est emblématique car la majorité des plaintes ne sont pas exprimées auprès des psychiatres mais des médecins d’autres disciplines, principalement les généralistes. Et nombre de prescriptions d'anti-dépresseurs sont initiées par des non spécialistes, les patients étant adressés secondairement au psychiatre. L’agent conversationnel met le questionnaire spécialisé de référence DSM-5 à disposition de tout médecin. Ainsi, il devient possible, pour un médecin non psychiatre mais confronté au problème de la dépression d’affiner sa méthode diagnostique. Ceci pourrait être étendu à toute autre situation où un questionnaire complexe avec algorithme décisionnel est utile au médecin.

L’agent conversationnel, tel qu’employé par l’équipe du Pr Philip permet d'envisager des « pré-consultations » où le patient serait évalué au moyen d’entretiens conduits par des agents conversationnel, le médecin recueillant le résultat. 

 

Une réalité technologique moins spectaculaire qu'annoncée mais plus encourageante pour l'avenir 

Cette expérience nous donne donc un exemple concret d’intelligence artificielle. Nous sommes loin d’entités mécaniques en état de supplanter totalement le médecin humain, c’est-à-dire capables de recueillir un interrogatoire, examiner physiquement une personne, tirer une conclusion diagnostique, mettre en oeuvre un traitement et expliquer tout cela au patient.

Ces considérations qui, malheureusement alimentent le débat public, relèvent de la science-fiction.  Ce que nous voyons apparaître sont des outils développés pour des usages spécifiques qui peuvent prendre toute leur place dans le quotidien de la consultation médicale en aidant les opérations intellectuelles fastidieuses. 

Il reste aux pouvoirs publics à donner aux professionnels les moyens de moderniser la médecine. Mais ceci est un autre débat..

 

Références. 

http://internetactu.blog.lemonde.fr/2017/10/07/watson-lintelligence-artificielle-en-ses-limites/

COMMENT FONCTIONNE LE PSYCHIATRE VIRTUEL ?

 

 


08/11/2017
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L'INDISPENSABLE NECESSITE DE TESTER L'INNOVATION TECHNOLOGIQUE

La révolution industrielle occasionnée par l'intelligence artificielle et la robotique soulève les plus grandes interrogations. Certains commentateurs sont très alarmistes, mettant l'accent sur les risques de chômage technologique par remplacement massif des professionnels de santé. Un sujet pourtant essentiel est bien peu débattu, celui de l'évaluation de l'innovation. La validation scientifique de sa capacité à apporter une réelle valeur ajoutée sur le terrain reste essentielle. Elisabeth Mc Glynn et Mark Clellan, 2 spécialistes de l'évaluation des politiques de santé nous livrent leur analyse et leurs propositions dans un article paru en mars 2017 dans la revue américaine Health Affairs. 

Pour les 2 auteurs, la politique d'innovation des structures de santé se heurte à plusieurs difficultés majeures. En effet, certaines nouveautés n'ont pas répondu aux attentes initiales. Il existe par ailleurs une pression à adopter l'innovation qui incite les dirigeants à prendre des décisions sans disposer de preuve réelle de bénéfice.

 

Pour répondre à ces problématiques, les auteurs défendent l'idée d'une évaluation de l'innovation. S'inspirant des essais cliniques, E. Mc Glynn et M. Clellan proposent plusieurs règles épistémologiques. Avant implantation, il s'agit de recueillir les meilleures preuves pour prendre la bonne décision.  Après acquisition, il s'agit de savoir si l'innovation fonctionne où si elle doit être modifiée. 

Ils ont identifié plusieurs questions clefs qui doivent servir d'armature à l'évaluation : identifier et décrire la population cible, décrire le statut de cette population cible afin de pouvoir retracer ultérieurement les changements apportés, enfin, documenter les composants techniques de l'innovation. En effet, une solution technique n'est pas obligatoirement adaptée à tout type de patients et de situations cliniques. A l'instar de la recherche médicamenteuse, il est important, si l'on veut obtenir des résultats fiables et interprétables, de bien définir à l'avance la catégorie de patients qui peut bénéficier de la nouveauté et d'étudier spécifiquement les effets de l'innovation sur sa qualité des soins. Résumant les point de vue des auteurs, une éditorialiste du BLOG de la revue Health Affair écrivait que les questions à poser étaient les suivantes. Est-ce que l'innovation est adaptable à ma structure? Doit-on faire ça ici? Peut-on faire ça ici? Comment faire ça ici? 

Il s'agira ensuite de soumettre les résultats à une analyse critique en s'interrogeant de la façon suivante. Les changements seraient-ils arrivés de toute façon, même en l'absence de l'innovation testée? Existe-t-il un paramètre non mesuré ayant pu affecter le résultat des tests? 

 

Au delà des aspects techniques dont débattront les spécialistes de la méthodologie, l'article de E. Mc Glynn et de M.Clellan a, de notre point de vue, le mérite de poser les vraies questions. Le débat public est en effet dominé par les effets d'annonce qui accompagnent la présentation de chaque prototype, laissant accroire un développement irrésistible des nouvelles technologies. L'histoire récente est pourtant jalonnée d'échecs techniques et commerciaux qui dévoilent une réalité plus nuancée. Un observateur attentif constatera aisément que la plupart des communications technologiques ne concernent pas des objets éprouvés mais bien des prototypes aux effets supposés. Par ailleurs l'acceptation et la résistance à la technologie sont des aspects régulièrement occultés. Il est admis d'évidence qu'un objet technologique s'imposera dans un milieu professionnel pour bouleverser ses organisations de travail et ouvrir une nouvelle page d'histoire. Rien n'est moins sûr. La société n'est pas un corps inerte. Elle réagit toujours. Si la contradiction est trop forte entre le bénéfice apporté et l'intérêt des professionnels, l'innovation sera purement et simplement rejetée. A oublier qu'innover est aussi et surtout une question de société, on prépare l'échec de la révolution technologique, plus que son déploiement.

L'évaluation est une réponse. Un prototype doit être testé en conditions réelles avant mise sur le marché. Mais les tests ne doivent pas être uniquement technologiques. Ils doivent aussi étudier les effets de l'innovation sur la qualité des soins et les organisations de travail. Ainsi peut-on espérer obtenir une insertion harmonieuse des nouvelles technologies dans le monde de la santé, au bénéfice de tous, patients et professionnels. 

 

SOURCES:

E. Mac Glynn, M. McClellan. Strategies for assessing delivery system innovation. Health Affairs 2017; 36: 408-416

 

Cyndy Brach. "Will it work here" ? Health systems need contextual evidence before adopting innovation. 

http://healthaffairs.org/blog/2017/06/16/will-it-work-here-health-systems-need-contextual-evidence-before-adopting-innovations/

 

 

 


04/09/2017
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