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L’imagerie médicale est depuis longtemps un outil essentiel pour le diagnostic et l’évaluation du pronostic de nombreuses maladies. Ces dernières années, l’utilisation de modèles d’intelligence artificielle (IA) a été associée à cette imagerie pour en augmenter les capacités de diagnostic.

Des modèles d’intelligence artificielle

Grâce à ces modèles, il est possible d’extraire certaines caractéristiques des images qui peuvent révéler des caractéristiques de la maladie non identifiées à l’œil nu. Le pouvoir de traiter les données de cette manière intelligente peut avoir un impact important sur le domaine médical, en particulier avec la croissance actuelle des caractéristiques d’imagerie et le besoin de haute précision dans les décisions médicales.

La demande de détection rapide et précise de l’infection par le COVID-19 est énorme. La principale méthode de détection consiste à utiliser la transcription inverse et la réaction en chaîne de la polymérase (RT-PCR) sur des échantillons prélevés sur des écouvillons nasaux ou de gorge. Cependant, cette méthode est sujette à des inexactitudes dues à des erreurs d’échantillonnage, à une faible charge virale et aux limites de la sensibilité de la méthode. Il s’agit d’un problème particulièrement important pour les patients qui en sont aux premiers stades de l’infection.

Améliorer les capacités de diagnostic

Un outil de diagnostic supplémentaire pour le COVID-19 peut provenir des images des poumons. Pour diagnostiquer les maladies pulmonaires, les radiographies du thorax ou les scanners sont les principales ressources, et ils peuvent être utilisés pour distinguer le COVID-19 d’autres types de lésions pulmonaires, ainsi que pour évaluer la gravité de l’atteinte pulmonaire dans le COVID-19. Ces types d’images peuvent améliorer les capacités de diagnostic des patients atteints de COVID-19, surtout si elles sont couplées à des modèles d’intelligence artificielle.

Dans le cadre d’une collaboration entre plusieurs instituts, des chercheurs du Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI) ont conçu et validé une détection du COVID-19 basée sur l’image à l’aide de modèles d’intelligence artificielle. Pour ce faire, ils ont commencé par utiliser un modèle pour collecter automatiquement les données d’imagerie des lobes pulmonaires. Ces données ont ensuite été analysées afin de dégager des caractéristiques susceptibles de servir de biomarqueurs de diagnostiques pour le COVID-19.

De très bons résultats

Ces biomarqueurs de diagnostic utilisant ce modèle d’intelligence artificielle ont ensuite été utilisés pour différencier les patients atteints du COVID-19 des patients atteints de pneumonie et des patients sains. L’ensemble du modèle a été développé à partir d’une cohorte de 704 radiographies pulmonaires, puis validé de manière indépendante avec 1 597 cas provenant de sources multiples et comprenant des patients sains, des patients atteints de pneumonie et des patients atteints du COVID-19. Les résultats ont montré une excellente performance dans la classification des diagnostics des différents patients.

« Ce modèle d’intelligence artificielle très avancé renforce notre capacité à détecter précisément les patients atteints du COVID-19. En outre, ce modèle peut être appliqué au diagnostic d’autres maladies à l’aide de différentes modalités d’imagerie », a déclaré le chercheur principal Samad Ahadian, docteur en médecine.

L’utilisation de la modélisation informatique avec des données extraites d’images médicales est très prometteuse pour permettre une médecine de précision et peut révolutionner la pratique médicale en clinique. Le développement de méthodologies permettant de capturer des ensembles entiers d’informations tout en supprimant les caractéristiques non pertinentes améliore la fiabilité des modèles d’intelligence artificielle. L’approche proposée serait un pas vers leur application en médecine de précision et peut fournir un moyen efficace, peu coûteux et non invasif de renforcer les capacités de diagnostic de l’imagerie.

Un outil puissant

« Les modèles basés sur l’intelligence artificielle dotés de capacités de diagnostic et de prédiction sont un outil puissant qui constitue une partie importante de nos plateformes de recherche ici à l’institut », a déclaré Ali Khademhosseini, docteur en médecine, directeur et PDG de TIBI. « Cela se traduira par d’innombrables applications dans le domaine biomédical et en clinique. »

Cette recherche a été publiée dans Journal of Clinical Medicine.

Source : Terasaki Institute for Biomedical Innovation
Crédit photo : iStock

L'IA permet de détecter rapidement le COVID-19martinI.A.
L'imagerie médicale est depuis longtemps un outil essentiel pour le diagnostic et l'évaluation du pronostic de nombreuses maladies. Ces dernières années, l'utilisation de modèles d'intelligence artificielle (IA) a été associée à cette imagerie pour en augmenter les capacités de diagnostic. Des modèles d'intelligence artificielle Grâce à ces modèles, il est possible...