Pulsations - numérique

IA : un outil puissant au service de la santé

admin — Fri, 28 Oct 2022 12:49:41 +0000

Texte:

Elodie Lavigne

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SciencePhoto Library

À l’ère du numérique, où le volume de données médicales ne cesse de croître, l’intelligence artificielle (IA) offre de nouvelles opportunités. Ses multiples applications apportent potentiellement un soutien précieux pour traiter et analyser ces grandes quantités d’informations. Aide au diagnostic, prédiction des risques, optimisation des traitements : le but de l’IA est, au final, d’améliorer la prise en charge des patientes et des patients et d’optimiser la recherche scientifique.

Dans un monde baigné par le numérique, les algorithmes sous-tendent bon nombre de systèmes avec lesquels nous sommes habitués à vivre. Désormais, l’intelligence artificielle (IA) est partout dans notre quotidien. Sur internet, lorsque nous interrogeons un moteur de recherche, que nous lui demandons de traduire un mot ou une phrase, que nous surfons sur les réseaux sociaux. À l’écriture d’un e-mail, quand notre messagerie nous suggère le texte. Avec notre smartphone, quand il se déverrouille grâce à la reconnaissance faciale. Mais aussi dans les voitures capables d’anticiper les obstacles, de freiner en urgence ou de nous indiquer le meilleur itinéraire à suivre, etc.

Sans surprise, la médecine aussi profite de ces technologies. L’IA y est même en pleine expansion. Discipline en soi très complexe, la médecine l’est d’autant plus aujourd’hui qu’elle produit un volume important de données. Une personne à elle seule, par ses caractéristiques, ses maladies, son code génétique, ses analyses de laboratoire, ses imageries, etc., représente une grande quantité d’informations médicales. Quant au poids de la littérature scientifique, il est lui aussi conséquent, illustre le Pr Christian Lovis, médecin-chef du Service des sciences de l’information médicale : «Chaque jour, plus de 3000 publications sont indexées dans pubmed, la grande librairie informatisée de la médecine.»

Une intelligence augmentée

Aussi sophistiqué qu’il puisse être, le cerveau humain n’est pas en mesure de gérer et d’analyser seul toutes ces données. « Sa capacité de mémoire est réduite et il est soumis à une certaine fatigabilité qui peut impacter ses performances. C’est pourquoi il a besoin de recourir à des outils pour dépasser ses limites », explique le Pr Antoine Geissbuhler, médecin-chef du Service de cybersanté et télémédecine. C’est toute la raison d’être de l’intelligence artificielle. Tentant de mimer l’intelligence humaine, l’IA est un ensemble de technologies reposant sur la création et l’application d’algorithmes (chaînes d’instructions précises qui doivent être suivies dans l’ordre). Son but est de permettre à des ordinateurs d’effectuer des tâches comme le feraient des êtres humains. Idéalement, « l’IA et l’intelligence humaine se complètent et il est alors possible de parler d’intelligence augmentée », décrit le Pr Geissbuhler.

Comment l’IA peut-elle aider les médecins dans leur pratique ? Et surtout, en quoi peut-elle améliorer la santé et la prise en charge des patientes et des patients ? En théorie, les champs d’application et usages de l’IA sont infinis. Mais aujourd’hui, en médecine, elle est principalement utilisée dans l’aide au diagnostic, la prédiction des risques et l’individualisation des traitements. Et pour cause, la rapidité et la précision des machines représentent de vrais atouts, confirme Jean-François Pradeau, directeur des systèmes d’information : « Les algorithmes, parce qu’ils peuvent aller très vite et analyser beaucoup d’informations, peuvent être d’un grand soutien pour poser un diagnostic ou déterminer un risque. »

Entre nos mains

Nombre de ces outils sont destinés aux professionnels et professionnelles, mais certains d’entre eux sont développés pour toute personne se questionnant sur sa santé. « Les symptoms checkers (ou vérificateurs de symptômes), par exemple, donnent la possibilité de décrire un symptôme et d’obtenir un premier avis, comme une sorte de diagnostic préliminaire pour savoir s’il faut consulter un ou une pharmacienne, sa ou son médecin traitant ou les urgences », illustre le Pr Geissbuhler. Et de poursuivre : « Certaines applications permettent déjà de prendre en photo un grain de beauté et d’interroger un logiciel pour savoir s’il y a un risque de mélanome. L’idée étant qu’un rendez-vous chez le ou la dermatologue puisse être obtenu rapidement en cas de suspicion. Avec des outils capables de catégoriser le risque, c’est toute la stratégie de prise en charge qui pourrait être accélérée. Dans les régions où la densité médicale est faible, ce sont des instruments très prometteurs. »

À l’hôpital

Aux HUG, « l’IA est déjà entrée dans le quotidien et est en plein déploiement », déclare la Pre Laura Rubbia-Brandt, médecin-cheffe du Département diagnostique et du Service de pathologie clinique. La plupart des médecins l’utilisent encore ponctuellement à travers le dossier patient numérisé ou pour connaître les potentielles interactions entre les médicaments, etc. Dans certains services néanmoins, elle est employée, en routine, pour des tâches plus complexes. En radiologie et en pathologie clinique, via la technologie de pathologie numérique, notamment, les programmes d’intelligence artificielle sont capables d’améliorer les performances diagnostiques en orientant l’attention de la ou du médecin : « Avec beaucoup de rapidité et de contrôle, l’IA sélectionne les bonnes images à analyser et permet des mesures très précises de divers paramètres. Nous pouvons ainsi détecter avec précision la présence de métastases dans un ganglion ou évaluer le niveau de prolifération d’une tumeur, par exemple », indique la professeure. En oncologie, où la précision est très importante pour personnaliser les traitements, l’IA pourrait aussi offrir une plus-value.

En théorie, n’importe quelle spécialité, en plus des disciplines médicales diagnostiques, pourrait à l’avenir bénéficier de ces logiciels aux capacités de mémoire et de calcul ultra-puissants. Avec toujours pour objectif d’améliorer la qualité des soins. Aux HUG, plusieurs groupes de recherche travaillent sur des programmes d’IA afin d’évaluer leur pertinence dans des applications spécifiques. « Nous avons, à l’interne, la capacité et les compétences pour développer nos propres solutions, en collaboration avec les grandes écoles », souligne Jean-François Pradeau.

Décharger l’esprit humain

Malgré la puissance de ces outils, ils ne sauraient remplacer l’expertise des médecins. «Nous sommes dans une logique d’augmentation et non de remplacement. Un peu à la manière d’un stéthoscope qui amplifie les sons», illustre le Pr Geissbuhler. Toutefois, certaines tâches pourraient être confiées à l’IA en raison de sa rapidité à traiter et à catégoriser l’information, justifie le Pr Lovis : «Cela concerne tout ce qui est répétitif, qui exige beaucoup de rigueur et d’attention, mais peu de réflexion. L’automatisation de certaines actions effectuées en laboratoire par exemple permettrait de décharger l’esprit humain.»

Lourde et chronophage, la gestion administrative aussi peut bénéficier de l’intelligence des ordinateurs. Surtout lorsqu’il s’agit d’aller chercher de l’information à différents endroits, de la synthétiser, de produire des rapports ou encore de facturer les prestations reçues lors d’une consultation ou d’un séjour à l’hôpital. Le personnel médical a tout à y gagner, souligne le Pr Geissbuhler : « Les médecins peuvent ainsi se concentrer sur ce qui relève de qualités humaines telles que l’écoute, l’empathie et la communication, qui sont au cœur de la relation thérapeutique. »

Ainsi, en s’additionnant à l’intelligence humaine, l’intelligence artificielle offre un réel potentiel pour améliorer les soins. À condition d’être bien conçue, soigneusement évaluée, mais aussi encadrée.

Les mots de l’IA

Algorithme : chaîne d’instructions précises qui doivent être suivies dans l’ordre dans un but défini, comme dans une recette de cuisine. Grâce à un langage de programmation, l’algorithme est traduit en un programme exécutable par un ordinateur.
Machine learning ou apprentissage automatique : forme d’intelligence artificielle se fondant sur des approches mathématiques et statistiques pour permettre aux ordinateurs d’apprendre à exécuter certaines tâches prédictives.
Deep learning ou apprentissage profond : type d’intelligence artificielle dérivé de l’apprentissage automatique. Ici, la machine est capable d’apprendre par elle-même en se fondant sur un réseau de neurones.
Réseau de neurones : type d’algorithme qui s’inspire du fonctionnement des neurones biologiques. En s’appuyant sur des données préalablement enregistrées, comme par exemple des imageries médicales, il est capable d’analyser de nouvelles images et d’apprendre afin d’élaborer des prédictions.

Dossier Intelligence artificielle

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«Le numérique fait tomber les murs de l’hôpital»

admin — Mon, 01 Jul 2019 08:08:20 +0000

Texte:

André Koller

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Nicolas Righetti | lundi13

Smartphone, apps, réseaux sociaux, objets connectés… les usages des patients évoluent. Les HUG se positionnent en leader des technologies et de la communication. Quels sont les enjeux de cette révolution? Le point avec Jean-François Pradeau, directeur de la Direction des systèmes d’information (DSI).

Pulsations: De quelle façon la numérisation transforme-t-elle l’hôpital?
Jean-François Pradeau: Les moyens de communication et de partage de l’information, portés par une technologie toujours plus performante, élargissent sans cesse l’espace temporel et géographique des prises en charge. Patients et médecins de ville interagissent plus intensément avec les HUG avant, pendant et après l’hospitalisation. En cela, on peut dire que le numérique fait tomber les murs de l’hôpital.

Comment cela se traduit-il pour le patient?
Dans un avenir proche, par la mise à disposition de services ouverts, utiles et performants, tout au long de son parcours. Avant l’hospitalisation, par exemple, avec la prise de rendez-vous en ligne. Pendant, avec la signature électronique du consentement, sur une tablette. Et après, par l’envoi sécurisé de données médicales vers le dossier patient informatisé, éventuellement via des implants connectés. Enfin, bientôt, par une consultation en visioconférence avec le médecin.

Les hôpitaux ont-ils pris du retard?
Non. Le numérique est un atout pour l’hôpital venant renforcer les missions qui lui sont confiées. Les HUG ont saisi cet atout il y a vingt ans déjà. Nous avons été pionniers en Europe dans l’informatisation du dossier médical.

Les spécialistes affirment que le numérique oblige à réorganiser en profondeur le système d’information?
C’est exact. Nous devons repenser l’architecture générale et le cœur du système informatique. Ce dernier se présente aux HUG comme un ensemble de briques fonctionnelles. Une sorte de grand Lego. Pour y connecter facilement les apps disponibles sur le marché ou développées chez nous, nous allons créer tout autour de ce cœur de nouvelles interfaces vers les patients, les collaborateurs et le réseau de santé.

De plus, tout un pan de la révolution numérique concerne l’acquisition, le stockage et l’exploitation des données médicales. Là aussi, l’infrastructure est modifiée. En termes imagés, nous construisons un gigantesque coffre-fort, ultra sécurisé, dans lequel on verse les données. L’objectif étant de pouvoir exploiter ces informations à des fins de recherche et de formation des médecins.

Le numérique soulève aussi des questions de sécurité…
C’est un enjeu majeur. La gestion de données extrêmement sensibles, la complexité croissante des systèmes, la prolifération des attaques, la multiplication des apps et objets connectés, la mobilité et le besoin de haute disponibilité des services médicaux posent des défis importants au quotidien. Il faut savoir que les données médicales sont celles qui se vendent le plus cher sur l’Internet clandestin. Nos filtres de sécurité bloquent plus de 90% des e-mails entrants jugés menaçants. Et stoppent quelque 800’000 cyberattaques par mois.

Nos objectifs sont de maintenir nos systèmes à un haut niveau de sécurité et de mettre en place des plans pour garantir la continuité de l’activité médicale en cas d’attaque.

Quels sont les grands projets en cours à la DSI?
Il y a plus de 300 projets informatiques en cours. Et une centaine de nouveaux par an. Nous menons ainsi un vaste projet d’évolution: le dossier patient informatisé de demain. Nous y intégrons notamment de l’intelligence artificielle pour améliorer encore les niveaux de sécurité des prises en charge ainsi que la rapidité et la pertinence des diagnostics. Depuis juillet, nous sommes le premier hôpital universitaire européen à utiliser l’outil d’IBM Watson for genomics. En quelques minutes, ce système analyse en toute sécurité le profil génétique d’une tumeur et propose des options thérapeutiques extrêmement fiables. Un travail qui normalement prend des heures, voire des jours à un oncologue. Ces propositions sont ensuite discutées par des spécialistes, bien humains, eux.

Les HUG vont-ils passer à la 5G?
Pas dans l’immédiat. La 5G n’est pas encore complètement maîtrisée. Mais d’ici fin 2020, nous aurons la 4G à l’intérieur de tous les bâtiments. Cette norme est adaptée à l’Internet mobile pour les nouveaux usages du numérique, l’accès aux applications cloud, sécurisé évidemment, et offre des débits plus de 10 fois supérieurs à la 3G.

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«Cybermédecine : notre société doit faire des choix»

admin — Sun, 01 Jul 2018 10:20:24 +0000

Texte:

Elisabeth Gordon

Photos:

Nicolas Schopfer

Les technologies numériques prennent une place toujours plus grande dans le système de santé. Selon le Pr Antoine Geissbuhler, médecin-chef du Service de cybersanté et de télémédecine et responsable du Centre de l’innovation, il faut veiller à en garder le contrôle.

Pulsations Comment définiriez-vous la cybersanté?

Antoine Geissbuhler C’est l’utilisation raisonnée des technologies numériques pour améliorer le système de soins et de santé. J’insiste sur le terme «raisonnée», car il y a plusieurs façons d’employer ces technologies. Il faut apprendre à les maîtriser afin qu’elles ne se placent pas entre les humains, mais qu’au contraire elles les connectent, les relient.

Pouvez-vous nous donner un exemple?

Prenez «MonDossierMedical.ch» : il regroupe les infrastructures utilisant le numérique pour faire circuler, de manière sécurisée et sous le contrôle du patient, des informations de santé qui vont faciliter le travail de toute l’équipe médicale qui l’entoure et conduire, on l’espère, à de meilleurs soins. On souhaiterait compléter ce dossier électronique par des services à valeur ajoutée qui vont par exemple permettre aux médecins, aux infirmières et aux pharmaciens de s’assurer que le patient prend régulièrement les bons médicaments. Ces services seront déployés sur les téléphones mobiles, qui vont être de plus en plus connectés à des capteurs présents dans l’environnement ou sur la personne, voire dans son corps. On pourra notamment suivre en temps réel la glycémie d’un patient diabétique ou localiser une personne ayant des troubles cognitifs pour qu’elle ait une plus grande liberté de mouvement tout en bénéficiant de plus de sécurité.

Y a-t-il d’autres outils de ce genre en développement?

Oui, certains sont destinés à modifier le comportement des utilisateurs afin de les inciter à manger plus sainement et à faire de l’exercice physique. Toutefois, pour donner lieu à des bénéfices à long terme sur la santé, ces changements d’habitude doivent perdurer. Il faut donc éviter que les utilisateurs ne se lassent d’employer ces outils. Pour surmonter ce défi, des équipes s’inspirent des jeux vidéo et travaillent sur la motivation, les émotions, les récompenses, afin de créer une certaine émulation. Il faudra développer des interfaces sociales, mettant les utilisateurs en relation les uns avec les autres, l’informatique jouant un rôle de facilitateur.

Ces technologies ne vont-elles pas conduire à une plus grande déshumanisation de la médecine?

Le risque des avancées technologiques, notamment l’arrivée des robots et de l’intelligence artificielle, c’est de modifier les relations interhumaines. Il faut se poser la question: ces outils apportent-ils des gains à l’individu et à la société, ou vont-ils nous faire perdre le contrôle sur notre manière de penser – ce que les géants du numérique (Google, Facebook, etc.) sont accusés de provoquer? Notre société doit faire des choix. Je suis convaincu qu’en Europe, nous avons des réglementations, une mentalité et une culture qui nous permettront de trouver le bon équilibre pour utiliser les technologies en accord avec nos valeurs et notre organisation sociale.

Le Centre de l’innovation

«Chacun peut faire la différence.»

Ce message, affiché à l’entrée du Centre de l’innovation des HUG, résume bien les objectifs de cette structure créée en avril 2017. Son but est de faire en sorte que tous les collaborateurs de l’Hôpital se sentent concernés par l’innovation et proposent de nouvelles idées, qui seront écoutées, évaluées, testées et, pour certaines d’entre elles, mises en œuvre.