En Amérique, les cataractes congénitales, qui assombrissent le cristallin à la naissance et peuvent entraîner la cécité, sont extrêmement rares (et heureusement). À l'instar de la carie dentaire ou du tétanos, de meilleurs dépistages et technologies ont conduit à des diagnostics plus précoces, et le problème peut en grande partie être guéri par la chirurgie. Mais dans les pays en développement, le manque d'expertise et de ressources généralisées signifie que des centaines de milliers d'enfants sont maintenant aveugles à cause de cette maladie traitable.
"Les diagnostics manqués ou erronés, ainsi que les décisions de traitement inappropriées, sont fréquents chez les patients atteints de maladies rares et vont à l'encontre des objectifs de la médecine de précision, en particulier dans les pays en développement à forte population, tels que la Chine", écrivent un groupe de chercheurs chinois une étude publiée lundi dans la revue Nature Biomedical Engineering .
Ces chercheurs ont pour objectif de combler cet écart de traitement évitable en utilisant une IA aux yeux d'aigle. Les chercheurs décrivent un programme d'intelligence artificielle capable de diagnostiquer les cataractes congénitales avec plus de précision que les médecins humains et rapportent que les données ainsi collectées pourraient aider à stimuler de nouvelles recherches sur le traitement de cette maladie rare.
Le vieillissement est la cause la plus fréquente de cataracte, mais environ 5 à 20% des cas de cécité chez les enfants sont causés par des cataractes congénitales. Bien que la maladie puisse être guérie par la chirurgie, si elle n'est pas réparée suffisamment tôt, elle peut entraîner un œil paresseux, car le cerveau et les yeux ne fonctionnent pas correctement ensemble pendant la croissance de l'enfant. En Chine, environ 30% des cas de cécité chez les enfants sont dus à cette forme de maladie.
En 2010, la crise de la cataracte en Chine a conduit à la création du programme de lutte contre la cataracte chez les enfants du ministère chinois de la Santé, selon le co-auteur de l'étude, Haotin Lin. Le programme a recueilli des données sur des milliers de cas de cataractes congénitales, a déclaré Lin, mais l'ensemble de données n'avait pas encore atteint son plein potentiel. Ainsi, inspiré par le projet DeepMind qui a mis en place un programme d’IA permettant de vaincre les joueurs professionnels des jeux vidéo classiques, Lin et son équipe ont décidé d’utiliser leurs données pour un ophtalmologiste en IA.
"Puisque l'IA peut jouer à des jeux contre des joueurs humains, pourquoi ne pas créer une intelligence artificielle qui pourrait agir de la même manière en tant que médecin humain qualifié?" Le chercheur en ophtalmologie de l'Université Sun Yat-Sen, Lin, a déclaré à propos de la pensée de son équipe.
Travaillant avec une équipe de l'Université de Xidian pendant deux ans, les chercheurs ont pu créer CC-Cruiser, un programme de formation à l'IA formé pour examiner les images des yeux afin de détecter la présence de cataractes et de recommander une intervention chirurgicale. Lors d'un test mené aux côtés d'ophtalmologistes humains, CC-Cruiser a réussi à identifier chaque cas de cataracte congénitale parmi un groupe de 50 images de patients. Dans le même temps, les ophtalmologistes ont oublié plusieurs cas et diagnostiqué à tort plusieurs faux positifs, ont rapporté les chercheurs dans leur nouvelle étude.
"Les humains ont tendance à être [soit] quelque peu conservateurs ou radicaux en raison de leur propre expérience et de leur personnalité, et l'avantage de la machine est son objectivité", a déclaré Lin. "Nous [croyons] que les résultats de l'apprentissage en profondeur, en collaboration avec l'analyse humaine, permettront d'améliorer la qualité et l'efficacité des soins de santé."
Mais la vision de Lin et de son équipe va plus loin: ils voient dans le CC-Cruiser un modèle permettant de tirer parti de la puissance du big data pour améliorer la recherche et le traitement des cataractes congénitales.
Comme les cataractes congénitales peuvent se présenter de différentes manières, la mise en commun des données de cas dans le monde entier peut donner aux ordinateurs et aux médecins une meilleure idée de la façon d’aborder la maladie, ont rapporté les chercheurs. Ainsi, les chercheurs ont construit CC-Cruiser comme une IA dans le nuage accessible aux médecins des hôpitaux de tout le pays. Les médecins pourraient télécharger des images de patients dans le système et l'IA évaluerait les images pour diagnostiquer ou éliminer les cataractes congénitales.
Si l'IA détecte la maladie et détermine qu'une intervention chirurgicale immédiate est nécessaire, un avis d'urgence sera envoyé aux créateurs de CC-Cruisers pour confirmer le diagnostic, qui sera ensuite renvoyé au médecin du patient. Pendant ce temps, CC-Cruiser continuerait à collecter des données que les médecins et les scientifiques pourraient utiliser pour améliorer encore l’IA et utiliser pour étudier les variations et les options de traitement des cataractes congénitales.
De plus, le CC Cruiser pourrait ouvrir la voie à la lutte contre des maladies encore plus rares lorsque les pays et les institutions manquent d'expertise spécifique. "Les ressources limitées des patients et l'isolement des données dans des hôpitaux individuels représentent un goulot d'étranglement dans l'utilisation des données", a déclaré Lin. "La création d'une plate-forme cloud collaborative pour l'intégration des données et le filtrage des patients est une étape essentielle."
