Dermatologues + Machines : mieux ensemble ? Partie 2

Peu importe à quel point la technologie s'améliore, rien ne remplace les visites régulières chez un dermatologue. Certains précancers et cancers de la peau peuvent être identifiés par la texture, ainsi que par l'expérience et l'intuition d'un médecin.

Le diagnostic du cancer de la peau est un processus visuel. Les yeux entraînés d'un dermatologue sont depuis longtemps à la pointe de la technologie. Mais les progrès technologiques montrent que les outils numériques ont un avenir prometteur pour aider les médecins à établir des diagnostics de cancer de la peau plus précoces et plus précis et inciter les patients à jouer un rôle plus actif dans leurs propres soins. Dans partie 1, nous avons examiné les scanners corporels totaux. Dans la partie 2, nous voyons comment la technologie évolue pour aider à diagnostiquer les cancers de la peau à leurs stades les plus précoces et les plus curables. Partie 3 examine les visites virtuelles et comment sécuriser vos précieuses données médicales.

Par Dan Ferber

Pendant des décennies, les dermatologues tournés vers l'avenir rêvaient d'utiliser la vision par ordinateur et l'intelligence artificielle (IA) pour diagnostiquer et surveiller les cancers de la peau potentiellement mortels. Mais pendant tout aussi longtemps, l'IA n'a pas été à la hauteur de la tâche. Autrefois, les ordinateurs «pensaient» de manière linéaire et par cœur, «comme les systèmes simples et programmables que vous avez encore dans votre réfrigérateur», explique Harald Kittler, MD, professeur de dermatologie à l'Université de médecine de Vienne, dont les recherches se sont concentrées sur le numérique. dermatoscopie et lésions pigmentées.

Mais à partir de 2012 environ, les ordinateurs ont commencé à maîtriser des compétences complexes qu'ils n'avaient jamais maîtrisées auparavant, grâce à une avalanche d'avancées (certaines issues de l'industrie du jeu vidéo). Celles-ci ont conduit à des percées dans les réseaux de neurones - des programmes informatiques modélisés sur le fonctionnement du cerveau humain. Aujourd'hui, ces réseaux apprennent de l'expérience comme le font les enfants. "Nous avions l'habitude de dire à l'ordinateur ce qu'il fallait faire, mais lui donner des règles ne fonctionnait pas si bien", explique Allan C. Halpern, MD, chef du service de dermatologie du Memorial Sloan Kettering à New York. "Maintenant, nous entraînons l'IA comme nous entraînons les enfants."

Au fur et à mesure que les enfants apprennent par essais et erreurs, les neurones du cerveau se connectent les uns aux autres pour former des circuits. Les circuits qui produisent des réponses correctes ou utiles sont renforcés, tandis que ceux qui conduisent à des réponses incorrectes ou inutiles sont affaiblis. Pendant l'apprentissage, notre cerveau est recâblé. Les réseaux de neurones des machines qui apprennent de cette manière pourraient s'entraîner sans aide humaine en reconnaissant des modèles dans des ensembles de données du monde réel. Au fur et à mesure qu'ils ont évolué, ils sont devenus plus rapides et meilleurs. Ils ont vaincu des maîtres de classe mondiale dans des jeux complexes comme le jeu de société abstrait Go. Ils ont reconnu les voix et transcrit la parole humaine. Et ils ont rendu la vision par ordinateur et la reconnaissance faciale humaine suffisamment fiables pour être utilisées dans les forces de l'ordre et même dans les smartphones.

Encouragés par ces avancées, le Dr Halpern et une équipe de collaborateurs ont créé en 2015 un projet appelé International Skin Imaging Collaboration (ISIC) dans le cadre d'un effort mondial visant à réduire la mortalité par mélanome en utilisant l'imagerie cutanée numérique de nouvelles façons.

Mettre le monde au défi d'aider à diagnostiquer le mélanome

La tâche numéro un pour l'ISIC consistait à rassembler un vaste ensemble public d'images dermoscopiques de qualité contrôlée de lésions cutanées qui pourraient être utilisées pour former à la fois des humains et des logiciels. Ce n'était pas une mince tâche. Sous l'égide de l'International Society for Digital Imaging of the Skin, le Dr Halpern a recruté d'éminents dermatologues, dont Harald Kittler, MD, professeur de dermatologie à l'Université médicale de Vienne, dont les recherches se sont concentrées sur la dermoscopie numérique et les lésions pigmentées, comme ainsi que d'autres en Australie, en Espagne, en Colombie et ailleurs. Ensemble, ils ont rassemblé plus de 12,000 XNUMX images en gros plan de grains de beauté et de mélanomes inoffensifs qui avaient été recueillies lors d'examens cliniques. « Le simple fait de créer des archives d'images et de les mettre dans le domaine public a été une énorme réussite », déclare le Dr Halpern. Ensuite, lui et ses collègues ont pris la parole et organisé des ateliers lors de conférences d'imagerie médicale de premier plan pour engager la communauté informatique. "C'était un autre énorme défi."

Ensuite, ISIC a créé un concours qui a débuté au printemps 2016. Ils ont mis au défi des informaticiens du monde entier d'utiliser les images ISIC pour développer des modèles informatiques qui pourraient aider à diagnostiquer le mélanome. En avril, 25 équipes d'informaticiens étaient en compétition dans le défi ISIC. Chaque équipe a créé une application, puis l'a aidée à « apprendre » avec un ensemble d'entraînement de 900 images. Une fois les applications formées, les équipes concurrentes les ont évaluées sur un panel de test séparé de 379 images. Huit dermatologues spécialisés dans le cancer de la peau ont analysé le même panel de test. Les applications de vision par ordinateur se sont avérées plus précises que certains dermatologues, mais pas tous.

Encouragés, le Dr Halpern et ses collègues ont répété le concours en 2017 et à nouveau en 2018, rendant le défi plus difficile à chaque fois. Dans le monde de l'informatique, une fièvre compétitive s'installe. En septembre 2018, 130 équipes de créateurs d'applications avaient relevé le défi ISIC. Pour ne pas être en reste, plus de 500 cliniciens se sont également prêtés au jeu. Les algorithmes ont fait mieux que jamais auparavant, surpassant les cliniciens 96% du temps pour diagnostiquer le mélanome. Bien que cette technologie ne soit pas prête à être diffusée dans les cabinets médicaux du pays, « c'était une preuve de principe qu'un ordinateur peut certainement aider les dermatologues dans la partie diagnostic de leur travail », déclare le Dr Halpern.

L'humain contre la machine ?

Alors que l'imagerie numérique, l'automatisation et l'intelligence artificielle s'améliorent à une vitesse vertigineuse, certains dermatologues s'inquiètent de la façon dont cela les affectera, eux et leurs pratiques. « Ils se sentent menacés, mais ils ne devraient pas », dit le Dr Kittler. La fin de partie n'est pas un match entre humains et machines, explique-t-il. Au lieu de cela, les outils numériques amélioreront la capacité des dermatologues à prendre soin de leurs patients. Ils permettront aux médecins de poser un diagnostic plus facilement, d'éviter les procédures inutiles et d'enrichir l'expérience dermatologue-patient.

Que la dermatologie les accueille ou non, des changements sont à venir, dans le cadre d'une vague d'innovation plus large qui déferle sur la profession médicale. « Les paradigmes actuels de la prestation des soins de santé sont en pleine mutation, ce qui est à la fois un défi et une opportunité », déclare le Dr Halpern.

"Les patients ont plus d'informations et la possibilité de communiquer avec nous à l'aide d'images", dit-il. Les soins prodigués par des prestataires de pratique avancée tels que les infirmières praticiennes et les adjoints au médecin sont en augmentation. Il en va de même pour l'utilisation de la télémédermatologie, qui est une interaction à distance avec votre médecin en utilisant la communication audio, visuelle et de données. Les chaînes de pharmacies ont commencé à proposer des cliniques et à concurrencer les cabinets médicaux privés, tout comme les sociétés de télémédecine qui ne sont pas affiliées à un système de santé spécifique.

Pendant ce temps, des changements économiques se préparent, car les petits groupes de prestataires sont intégrés à des groupes plus importants ou à de grands systèmes médicaux, qui sont eux-mêmes rachetés par des investisseurs en capital-risque. Tous ces changements signifient que la pression augmentera pour utiliser la technologie afin de réduire les coûts et d'augmenter les profits.

Ces changements ne se produiront ni rapidement ni facilement, et la profession a beaucoup de travail à faire, dit le Dr Halpern. « Nous devons trouver comment tirer parti de l'imagerie numérique et de la technologie mobile pendant que la médecine se transforme et déterminer les meilleurs moyens d'en tirer le meilleur parti. Si nous le faisons de manière optimale, nous devrions être en mesure de fournir un bien meilleur travail de soins de santé. Nous sommes assez proches d'un point de basculement où nous allons voir de vrais changements.

Dan Ferber est un journaliste basé près de New York et ancien rédacteur en chef de Découvrez magazine. Il écrit sur la science, la médecine et d'autres sujets pour des publications nationales.

*Cet article a été publié pour la première fois dans le numéro 2019 de Le journal de la Fondation du cancer de la peau.