La vision par ordinateur et l’IA s’unissent pour améliorer les diagnostics médicaux

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L’intégration d’un électrocardiogramme grand public dans la toute dernière montre Apple Watch a fait les gros titres. Ce n’est pourtant que la partie visible de l’iceberg du champ des possibles qu’ouvrent peu à peu l’intelligence artificielle et les capteurs de smartphone en démocratisant l’accès aux soins et aux diagnostics.

La vision par ordinateur (aussi appelée vision artificielle ou vision numérique) est une branche de l'intelligence artificielle dont le principal but est de permettre à une machine d'analyser, traiter et comprendre une ou plusieurs images prises par un système d'acquisition (Source : Wikipédia)

Selon Signify Research, le marché du Machine Learning dans l’imagerie médicale devrait dépasser les 2 milliards de dollars d’ici 2023 : « L’IA va transformer l’industrie de l’imagerie de diagnostic en augmentant la productivité et la précision des diagnostics, en permettant une meilleure personnalisation de la planification des soins et, par conséquent, en améliorant les résultats cliniques. »

De nouvelles innovations émergent sans cesse. Des chercheurs de l’université de l’Illinois ont développé une technologie de spectroscopie optique permettant de dépister des maladies infectieuses via un appareil photo de smartphone et grâce à l’IA. Une équipe pilotée par l’université Rice développe, quant à elle, des microscopes portatifs et utilisables directement sur le lieu d’intervention. À l’aide de capteurs et d’imagerie numérique, ils contribuent de manière non invasive au diagnostic et au suivi de dizaines de problèmes de santé qui ne sont détectables à l’heure actuelle qu’au moyen d’une biopsie ou d’un examen sanguin.

Les réglementations et la nécessité d’obtenir une validation clinique ralentissent le déploiement à grande échelle de nouvelles solutions. Cependant, un cadre réglementaire un peu moins strict émerge peu à peu (tel que l’approche De Novo de la FDA qui a permis à Apple d’intégrer l’ECG à son Apple Watch). Cette volonté de développer des circuits de commercialisation moins contraignants pour les outils de santé numériques innovants alliée à l’évolution rapide actuelle des capteurs, des systèmes d’exploitation et de l’intelligence artificielle se traduit par l’émergence de nouvelles solutions partout dans le monde. La plupart de ces solutions associent des technologies de détection à des applications mobiles et offrent de véritables avantages médicaux à leurs utilisateurs. Grâce à cela, de plus en plus de gens peuvent ainsi accéder à certains traitements comme le montrent ces exemples :

Au bloc opératoire

Des dizaines de milliers de femmes meurent chaque année à la suite d’hémorragies après un accouchement, mais un système révolutionnaire sur iPad pourrait y remédier. Triton Sponge compte en effet le nombre précis d’éponges chirurgicales utilisées au cours d'une opération et évalue la quantité de sang perdue grâce à une technologie mêlant vision par ordinateur et IA. Ce système est capable de repérer de faux-positifs (lorsqu’une même éponge lui est présentée deux fois par exemple). Cela permet aussi au personnel de bloc opératoire de suivre avec précision les éponges utilisées, favorisant ainsi la prévention d’incidents tels que l’oubli d’éponge dans le corps des patients. Approuvée aux États-Unis, l’application Triton Sponge sauve déjà des vies dans les salles d’opération américaines.

Échographie

Les échographes sur chariot coûtent entre 50 000 et 100 000 dollars. Proposé aux alentours de 2 000 $, Butterfly IQ est un échographe portatif de la taille d’un rasoir électrique qui réduit considérablement l’encombrement et les coûts. Le dispositif utilise l’IA et l’imagerie numérique pour détecter flux sanguins, grossesses, tumeurs cancéreuses et bien plus encore. Le médecin-chef de l’entreprise a d’ailleurs diagnostiqué son propre cancer à l’aide de cet équipement. Conforme au HIPAA (loi américaine relative à la protection de la confidentialité et de l’intégrité des informations des patients), Butterfly IQ se consulte sur un écran de smartphone. Les professionnels de santé peuvent ainsi accéder aux images stockées sur le cloud afin de poser leur diagnostic. L’intérêt pour ce produit est grand : lors de sa dernière levée de fonds, Butterfly IQ a réussi à recueillir 250 millions de dollars.

Analyse d’urine

Chaque jour, des millions de personnes ont recours à l’analyse d’urine. Le processus est onéreux, car il doit être réalisé en laboratoire ou dans un autre centre de soins et requiert les services d’un professionnel qualifié qui doit ensuite transmettre les résultats au médecin du patient. La société israélienne Healthy.io a développé un kit pour smartphone qui accélère le processus et en réduit les coûts puisqu’il permet de réaliser les tests chez soi. Le système utilise la vision par ordinateur et l’IA pour fournir des résultats aussi précis que ceux d’un analyseur d’urine de laboratoire, capturant des images grâce à un appareil photo de smartphone. Healthy.io est cliniquement autorisé à la vente en Israël, en UE et aux États-Unis. Il est en outre utilisé à la clinique rénale virtuelle du Salford Royal NHS Foundation Trust.

Grossesse

Bloomlife est une solution sur smartphone qui associe capteurs physiques et Intelligence artificielle à une application mobile afin de suivre une grossesse en temps réel. Un capteur placé sur le ventre de la future maman surveille avec précision et enregistre le déroulement de la grossesse. Il observe l’activité utérine et guette la fréquence des contractions, leur durée, les tendances et comportements récurrents afin d’aider les patientes à distinguer les douleurs normales des contractions prénatales. Babyndex constitue un bon exemple d’utilisation de l’IA dans le domaine de la naissance. Développé en Hongrie et approuvé par la FDA pour un usage aux États-Unis, ce produit utilise l’appareil photo d’un smartphone et l’intelligence artificielle pour analyser des échantillons de salive séchée afin de surveiller l’augmentation des niveaux d’œstrogène du corps et repérer les pics de fertilité chez la femme.

Armes chimiques

EzLab est un outil compatible sur smartphone qui permet aux utilisateurs d’extraire et de tester des échantillons pathogènes sur le terrain et de recevoir une analyse précise à 90 % en quelques minutes seulement. L’outil se compose d’une application pour smartphone, d’un logiciel de cloud et d’un microscope de terrain portatif à la fois facile d’emploi et suffisamment robuste pour être utilisé dans des zones de guerre. Il possède son propre système d’optiques à micro-capteurs et fonctionne grâce à son propre réseau neuronal basé sur le cloud qui analyse les images. Plus économique et facile à transporter que les équipements de test standard, cette innovante solution mobile sur smartphone permet désormais de réaliser sur le terrain, et en quelques minutes seulement, des tests nécessitant normalement plusieurs jours du fait de l’envoi des échantillons en laboratoire pour analyse.

Cancers de la peau

De nombreuses solutions sur smartphone revendiquent déjà leur capacité à dépister des cancers en se basant sur la présence de mélanomes, mais la technologie progresse comme nous l’indiquions dans Lorsque l’Intelligence Artificielle (IA) permet de traquer la maladie. En 2016, des chercheurs du Centre des sciences médicales de l’université du Texas à Houston ont développé une technologie utilisant smartphones et appareils photo pour diagnostiquer des cancers de la peau sans mélanome avec 60 à 90 % de précision.

Au dire des autorités de contrôle américaines, le rythme d’entrée sur le marché de ces solutions devrait s’accélérer rapidement. Le commissaire à la FDA, Scott Gottlieb, et Jeff Shuren, directeur du Centre des appareils et de la santé radiologique de la FDA ont déclaré : « Poussée par les perspectives prometteuses de ces technologies et par leur rapide évolution, la FDA œuvre activement à la modernisation de son approche réglementaire pour faciliter et encourager plus efficacement l’innovation dans ce nouveau domaine afin d’améliorer la santé et la qualité de vie des consommateurs et des patients. »

Pour aller plus loin

Jon Evans

Journaliste professionnel dans le domaine de la technologie depuis 1994.