Le robot médical intelligent (IA) ne remplace pas le médecin, il l'aide à être plus performant

La séance de ehealth world Monaco consacrée à la robotisation en médecine a été passionnante. Animée par le journaliste Anthony Morel, elle a mis à mal la dérive interprétative de nombreux médias sur l'IA, qui ne voient dans cette technologie innovante qu'une compétition avec l'intelligence humaine, voire la substitution à terme des métiers humains par des robots.  

Les participants à cette table ronde étaient tous des spécialistes de l'IA et de la robotique en santé. Ils ont créé des applications médicales de l'IA qui vont rendre plus performant l'exercice de la médecine au 21ème siècle. 

Des avancées majeures dans l'interprétation d'une image médicale.

On entend par imagerie médicale, toute image dont l'analyse faite par un médecin contribue à l'élaboration d'un diagnostic et ensuite d'un traitement. 

Prenons l'exemple de l'électrocardiogramme (ECG), un examen de base dans la pratique médicale. Comme l'a rappelé Yann Fleureau, concepteur de la solution Cardiologs, de nombreux médecins non cardiologues ne savent pas interpréter un ECG. Ils sont obligés de demander une consultation cardiologique dont le délai peut être long, ou d'envoyer le tracé à un cardiologue par messagerie sécurisée en santé (MSS) pour recueillir son expertise. En fait la première question que se pose un médecin non cardiologue ou le cardiologue non spécialiste en rythmologie cardiaque, c'est celle de la normalité ou non de l'ECG qu'il vient de réaliser.

La solution Cardiologs repose sur l'analyse algorithmique de type deep learning, c'est à dire un apprentissage progressif à mesure que le nombre d'ECG fourni à l'algorithme augmente. La base de données de Cardiologs est de 600 000 ECG, dont la majorité provient d'hôpitaux américains. La solution cherche à reconnaitre une fibrillation atriale (FA), notamment après la survenue d'un AVC. L'holter rythmique sur 24h effectué après un AVC demande au cardiologue rythmologue environ 30 mn pour interpréter le tracé. La solution Cardiologs raccourcit ce temps à 5 min pour reconnaitre ou non une FA intermittente. Il y a donc un gain de temps médical. En clair, la solution Cardiologs a surtout été "éduquée" pour faire un diagnostic de FA permanente ou intermittente. Elle peut dire aussi si un ECG est normal ou anormal, permettant ainsi de faire un tri avant d'adresser le patient à un cardiologue.

Comme le dit très justement Yann Fleureau, la solution Cardiologs n'a pas vocation à remplacer le cardiologue, mais à l'aider dans son diagnostic à la lumière des données cliniques et biologiques. C'est également une aide importante pour le médecin généraliste. L'IA vient aider l'intelligence humaine à être plus performante tant dans le diagnostic de la maladie cardiologique que dans l'analyse des tracés ECG. La performance de Cardiologs lui a permis d'obtenir le marquage CE et la reconnaissance de la FDA aux USA. Cette réalisation française est aujourd'hui utilisée à travers le monde.

Il en est de même des applications de l'IA pour reconnaitre une image radiologique ou dermatologique. Pour le diagnostic d'un mélanome, les médias se sont emparés d'une étude récente montrant que l'IA reconnaissait un mélanome dans 95% des cas alors que le dermatologue ne le reconnaissait que dans 89%. La différence n'est pas significative sur le plan statistique. En revanche, il n'est pas précisé dans cette étude si l'addition de la sensibilité et de la spécificité de l'IA pour le mélanome ne pouvait pas compléter la sensibilité et la spécificité de l'interprétation humaine (IH). Il aurait été intéressant de savoir si les deux sensibilités et spécificités IA et IH additionnées ne permettaient pas d'avoir un diagnostic de mélanome avec une spécificité et une sensibilité encore plus proche de 100%.

Que ce soit dans l'interprétation d'une image radiologique, dermatologique, cardiologique ou ophtalmologique, etc. l'IA ne peut être véritablement une aide au diagnostic médical que si les taux de faux négatifs et de faux positifs sont quasi nuls. Il y a donc encore du chemin à parcourir pour la plupart des applications de l'IA à l'imagerie médicale ! (voir le billet "Deep Learning et TLM" dans la rubrique "On en parle").

Le robot comme aide à l'action chirurgicale

Le montpelliérain Bertin Nahum a créé la société Medtech qui a mis au point le robot chirurgical Rosa. Medtech a fait l'objet d'une OPA amicale de l'américain Zimmer Biomet en 2015. En 2017, le chercheur lance une nouvelle société "Quantum Surgical". Bertin Nahum est membre du Conseil national du numérique.

Alors que les solutions IA pour l'imagerie médicale contribuent à la phase de décision du médecin, les robots chirurgicaux contribuent à la phase d'action du médecin, en particulier du chirurgien. Il aide celui-ci à réaliser un acte dans des zones de l'organisme où l'accès est difficile (le cerveau, la colonne vertébrale, le genou, etc..) ou risqué comme dans certains cancers métastasés, par exemple au foie. Grâce au robot, le geste est précis avec un abord chirurgical très limité, en percutané (méthode laparoscopique).

Bertin Nahum explique que ces techniques robotisées réduisent les effets secondaires chez les patients et permettent ainsi le développement de la chirurgie ambulatoire. Par exemple, la prostatectomie réalisée par le robot Da Vinci a réduit considérablement la fréquence des états d'impuissance sexuelle qui était de 50% avec l'abord chirurgical classique. De plus le patient peut réaliser cette intervention en ambulatoire alors que dans la chirurgie classique, il lui fallait 10 jours d'hospitalisation.

Dans la chirurgie des métastases, notamment hépatiques, le robot est capable de conduire une sonde au contact même de la tumeur qui va être détruite sans léser les tissus sains de voisinage. C'est une avancée considérable pour la radiothérapie qui malgré d'importants progrès de repérage par scanner et d'ajustement de la cible conservait un risque de lésions des tissus sains.

Le métier de chirurgien est ainsi transformé, car il peut confier au robot des interventions standardisées par l'IA. Le robot ne réalise que ce que l'IH a construit dans l'algorithme de l'IA. En revanche, la place du chirurgien dans une action chirurgicale perdurera car c'est bien l'IH qui permet de transgresser l'IA lorsque la situation chirurgicale n'est pas celle pour laquelle le robot a été formé. Le métier du chirurgien se transforme mais ne disparaît pas.

De plus, alors que certains gestes chirurgicaux très "pointus" étaient réservés à quelques élites de la chirurgie, le robot démocratise la chirurgie et permet à un plus grand nombre de chirurgiens d'y accéder.

Le robot comme aide à l'action radiologique interventionnelle

Philippe Bencteux est médecin radiologue interventionnel et a créé la société Robocath. L'idée de robotiser la montée d'un cathéter dans les vaisseaux lui est venue pour réduire les effets secondaires graves qui touchent les radiologues interventionnels du fait de leur exposition très proche aux rayons X pendant la montée d'un cathéter intravasculaire. En effet, si les radiologues se protègent par un tablier de plomb durant l'intervention, ils restent exposés au niveau des zones découvertes, notamment du visage. Les études épidémiologiques ont révélé que le risque de cancer cérébral était 8 fois plus élevé chez les radiologues que dans la population normale et le risque de cataracte, 6 fois plus élevé. La robotisation de la montée d'un cathéter dans les vaisseaux ne peut que réduire ces risques professionnels.

Le robot augmente l'efficacité du geste et sa sécurité tant pour le patient que pour le radiologue. Dans cette application, le robot est aussi au service du médecin, le rend plus performant, mais ne le remplace pas.

Les robots humanoïdes

C'est le Japon qui est le plus en avance dans le domaine des robots humanoïdes. Pays confronté à la population la plus âgée de la planète, il développe des solutions technologiques alternatives pour faire face aux besoins des personnes âgées et handicapées. Les établissements pour personnes âgées peuvent devenir entièrement robotisés, depuis l'accueil dans l'établissement jusqu'aux aides apportées pour s'habiller, manger, se relever d'une chute, se distraire, etc. La robotisation de certaines taches pénibles permet de privilégier les métiers soignants qui demeurent, même si des robots existent pour aider l'infirmière à faire des prélèvements sanguins ou à distribuer les médicaments.

Les robots humanoïdes peuvent être également des aides thérapeutiques. Obliger une personne âgée à parler, à se mouvoir physiquement ou à prendre ses médicaments contribue au maintien de la "bonne santé" et retarde la survenue des troubles cognitifs, de la perte d'autonomie et de la dépendance.

Chez l'enfant autiste, le robot humanoïde, qui peut être aussi un animal, contribue à prévenir les situations relationnelles violentes. De nombreuses études scientifiques démontrent que l'usage d'un robot à certaines périodes de la journée aide l'enfant autiste à se maitriser et probablement à se socialiser.

Cette session consacrée à la robotisation en médecine n'aura pas abordé tous les sujets, comme par exemple celui des robots de type "exosquelette", grand espoir des patients paraplégiques pour retrouver une vie plus active. A la question journalistique habituelle : le robot remplacera t'il l'humain ? La réponse est négative : la robotisation va certainement transformer certains métiers de la santé (chirurgien, radiologue, etc..), mais ne remplacera jamais l'humain.

Peut-on imaginer un Airbus 380 avec ses 700 passagers, totalement robotisé, c'est à dire sans pilote ni hôtesses ? Qu'un humain accepte d'être totalement remplacé par un robot humanoïde n'est certainement pas pour demain. En revanche, que le robot humanoïde ou non soit une aide de l'humain pour qu'il devienne plus performant est déjà une réalité.  

3 juin 2018