Comment les ordinateurs soutiennent les médecins

Des ordinateurs spécialement formés peuvent parfois faire des diagnostics plus précis que les médecins. Ils pourraient soutenir les professionnels de la santé dans de nombreux domaines

Des assistants vocaux tels que Siri ou Alexa, qui éteignent la lumière dans la salle de bain si vous le souhaitez. Systèmes de navigation qui indiquent le risque de congestion et suggèrent des itinéraires de détour. Bannières publicitaires Internet qui recommandent des produits supplémentaires après avoir effectué un achat en ligne. L'intelligence artificielle (IA) a depuis longtemps trouvé sa place dans notre vie quotidienne. Et maintenant, la médecine a également découvert le potentiel de cette technologie. Presque tous les jours, des groupes de recherche rapportent de nouvelles façons dont l'IA pourrait aider les médecins - lors de l'établissement de diagnostics, du choix d'une thérapie ou du suivi de l'évolution d'une maladie.

Pour le dire simplement, l'intelligence artificielle fonctionne comme le cerveau humain. Les ordinateurs reçoivent d'abord beaucoup de données, qu'ils utilisent ensuite pour reconnaître des images ou fournir des réponses à une question. Les experts parlent ici de machine learning, et lorsqu'il est développé, ils parlent de deep learning ou de réseaux de neurones.

Les machines reconnaissent mieux les motifs

Mais pouvez-vous vous fier à de tels résultats? L'ordinateur reconnaît-il le cancer sur l'image radiographique aussi bien qu'un médecin? Ou mieux encore? «L'intelligence artificielle examine beaucoup plus profondément la biologie d'une tumeur que le cerveau humain ne le peut», déclare le professeur Michael Forsting, radiologue en chef à l'hôpital universitaire d'Essen. "Il reconnaît des modèles que nous ne voyons pas." C'est pourquoi les études parviennent à la conclusion, par exemple, que le médecin numérique peut mieux faire la différence entre les grains de beauté bénins et le mélanome que la plupart des médecins de chair et de sang.

Marques cutanées: bénignes ou malignes?

La tache pigmentaire est-elle inoffensive ou s'agit-il d'un cancer de la peau noire, d'un mélanome? Les dermatologues ne peuvent pas toujours juger cela avec certitude en les regardant. Le professeur Holger Hänßle de la clinique universitaire de dermatologie à Heidelberg a développé un système qui aide les médecins dans leur travail.

Dans une étude, il a mieux vu la différence que la plupart des 58 dermatologues. Seuls les médecins très expérimentés étaient plus précis. Le système est désormais utilisé dans une quarantaine de cabinets. "Le médecin doit toujours avoir examiné la tache de naissance en premier", explique Hänßle, "ce n'est qu'alors qu'il peut activer l'intelligence artificielle." La décision appartient au médecin. Il peut également prendre en compte d'autres informations, par exemple si la marque de peau a changé ou est nouvelle.

De nombreux scientifiques travaillent sur d'autres applications, dont certaines sont sur le point d'être mises en pratique. Par exemple, un projet Forsting: avec une probabilité de 95%, son système peut utiliser l'imagerie par résonance magnétique pour prédire si le cancer du col de l'utérus a déjà développé des métastases. Sans prélèvement de tissu et sans évaluation professionnelle d'un médecin.

Moins de travail de routine

Des programmes d'autres chercheurs, par exemple, ont détecté le cancer du sein sur les mammographies au moins aussi souvent que les médecins. Le diagnostic du cancer du poumon fait également partie des projets qui ont parcouru un long chemin.

Pour le radiologue Forsting, cependant, l'IA présente au départ un autre avantage. Vous pouvez soulager le médecin de nombreuses tâches de routine. Par exemple, compter les foyers d'inflammation chez les patients atteints de sclérose en plaques. Ou la mesure de la taille de la tumeur lors des bilans de santé.

Entre autres, cela pourrait éviter les erreurs qui découlent de la «satisfaction de la recherche», comme le disent les médecins. Donc de la satisfaction d'avoir découvert la trouvaille que vous recherchiez. Cela conduit alors facilement au fait que d'autres anomalies ne sont pas remarquées. Le nombre de foyers de SEP a été déterminé, mais la métastase dans la zone de diagnostic est négligée. Si l'ordinateur reprend la routine, le médecin pourrait se concentrer sur tout ce que les enregistrements pourraient révéler.

Un médecin, 20 patients en soins intensifs

Dr. Alexander Meyer im Sinn, futur chirurgien cardiaque au centre cardiaque allemand de Berlin. Il a été façonné par l'expérience qu'il a dû faire en tant que jeune médecin: en tant que seul médecin d'une unité de soins intensifs à s'occuper de 20 patients.

Meyer a maintenant alimenté un ordinateur avec les données de 11 000 patients et en a développé un système d'assistance. Cela collecte la grande quantité de données
les patients privés sont collectés, les rassemble et les analyse. «Cela permet à l'ordinateur d'identifier les complications à un stade précoce qui ne sont pas encore clairement évidents et peuvent échapper au médecin, en particulier dans des situations mouvementées», explique Meyer. L'IA peut même éviter les décès de cette façon. Par exemple parce qu'il permet une intervention plus rapide en cas d'insuffisance rénale.

Mieux que l'homme?

Les ordinateurs peuvent également aider à diagnostiquer une hémorragie cérébrale non découverte par les médecins. Vous trouverez des arythmies cardiaques dans l'électrocardiogramme. Ils ont le potentiel de recommander des thérapies pour l'empoisonnement du sang. Ils reconnaissent les embolies pulmonaires.

Mais l'IA ne fonctionne pas parfaitement. La précision de leurs diagnostics est souvent supérieure à 90%, mais presque jamais à 100. Pourtant, cela suffit souvent pour surpasser les médecins ou du moins être à égalité avec eux.

Le médecin artificiel peut en tirer des leçons - grâce à des données supplémentaires qui lui sont fournies. Que vous puissiez faire confiance à l'intelligence artificielle dépend généralement de sa qualité. Le montant n'a pas d'importance. Il est essentiel que l'ordinateur reçoive les informations correctes. Ceci est démontré, entre autres, par l'expérience de chercheurs qui avaient mis au point un système d'examen du foie à partir de tomographies par ordinateur.

Cela a bien fonctionné - mais les organes de patients asiatiques ont échoué. La position anatomique diffère un peu de celle des Européens. Le programme n'a pu reconnaître les foies asiatiques en tant que tels qu'après avoir saisi les images pertinentes.

Le test d'endurance est souvent omis

De telles erreurs montrent clairement pourquoi le contrôle de la qualité des systèmes est important. Elle est d'abord réalisée en examinant la précision du système informatique. Avant un lancement sur le marché, un test d'endurance en situation réelle aurait également du sens, si possible en comparaison directe: diagnostic médical seul versus diagnostic médical avec support informatique. Cependant, comme les systèmes sont classés comme des dispositifs médicaux, ces tests ne sont pas obligatoires et ne sont souvent pas effectués.

D'un autre côté, la médecine fait désormais presque naturellement confiance à l'ordinateur dans d'autres domaines également. Dans le passé, par exemple, les employés médicaux comptaient les cellules d'un échantillon de sang au microscope, aujourd'hui les systèmes automatisés le font - et le font de manière beaucoup plus fiable et avec moins d'erreurs de diagnostic que les spécialistes qualifiés.

Aide ou remplacement?

Cependant, de nombreux médecins craignent que les processus informatiques ne représentent en fin de compte une sorte de «boîte noire». De quelle manière, avec quelle séquence d'analyse un diagnostic ou une recommandation de thérapie se produit n'est généralement pas clair. Les médecins n'aiment pas cela plus que les patients. Les informaticiens travaillent donc déjà à ce que les ordinateurs fournissent une sorte de justification de leur résultat.

Dans tous les cas, une chose est claire: même si l'aide numérique sera utile à l'avenir, elle ne remplacera pas le médecin. D'une part, les analyses effectuées par un soi-disant algorithme ne s'appliquent jamais qu'à une tâche spécifique et limitée. Il ne peut pas analyser un polype intestinal (voir encadré) et diagnostiquer une maladie inflammatoire de l'intestin en même temps.

Les robots médecins restent un fantasme

D'un autre côté, l'IA peut souvent reconnaître certains modèles plus précisément que les humains, mais pas les émotions et les antécédents personnels. Comment un patient vit sa maladie, ses antécédents, les problèmes héréditaires présents, ce que révèle l'examen physique: tout cela est souvent aussi important pour un traitement ciblé que les résultats exacts d'une image - qui peuvent parfois être trompeurs. Par exemple, toutes les hernies discales ne font pas mal, alors qu'un dos visuellement sain peut encore faire beaucoup de mal.

Les experts sont néanmoins d'accord: le rôle de plus en plus important de l'IA en médecine recèle des risques, mais surtout de nombreuses opportunités - si les gens gardent le sceptre entre leurs mains. Les fantasmes dans lesquels nous serons traités par des robots et des ordinateurs au lieu de médecins dans le futur resteront donc exactement ceux dans un avenir prévisible: les fantasmes.