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Chapitre 1 : POURQUOI UTILISER L’IA POUR LES APPLICATIONS MÉDICALES ?

Chapitre 1

Pourquoi utiliser l’IA pour les applications médicales ?


La digitalisation a transformé le secteur de la santé. Des dossiers médicaux électroniques à la télémédecine, en passant par l’imagerie numérique pour l’établissement de diagnostics et d’autres équipements médicaux intelligents, les outils numériques se multiplient. Le résultat ? Des données en abondance. Les ingénieurs, scientifiques et chercheurs du secteur de la santé ont compris le potentiel que représente l’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) et souhaitent exploiter ces datastores pour établir des diagnostics, mettre en place des interventions et créer des services qui améliorent la qualité des soins de santé.

Citons par exemple le système SureNet de Kaiser Permanente, qui utilise l’IA pour analyser des dossiers médicaux électroniques dans le but d’identifier des patients présentant une pathologie non détectée. Ce système a fait des recherches dans 3,86 millions de dossiers de patients pour identifier ceux qui n’avaient pas effectué de dépistage de l’anévrisme de l’aorte abdominale (recommandé pour la plupart des hommes âgés de 65 à 75 ans). Le dépistage a permis d’établir 2 062 nouveaux diagnostics d’anévrisme, dont 87 ont nécessité une intervention chirurgicale. Le système a fait passer la proportion de patients non dépistés de 51,7 % à 20 % [1].

Un système d'analyse des dossiers médicaux utilisant l’IA fait passer la proportion de patients non dépistés (en jaune) dans la base de données de 51 % à 20 %.

L’IA simule un comportement intelligent, mais comme nous l’avons vu dans l’exemple du système SureNet, elle est capable de traiter rapidement des stocks de données trop volumineux et complexes pour être interprétés par un humain. Les systèmes pilotés par l’IA peuvent être utilisés de nombreuses manières pour intégrer les algorithmes d’IA, tels le Machine Learning et le Deep Learning, dans des environnements complexes qui permettent l’automatisation.

Dans de nombreux domaines du secteur de la santé, l’IA joue un rôle significatif pour améliorer l’expérience des patients et, plus généralement, la santé des populations :

  • Amélioration des décisions médicales au sein de grandes populations.
  • Amélioration des diagnostics directement à partir d’images ou de signaux physiologiques.
  • Possibilité de nouveaux types de traitements et d’interventions.
  • Offre d’options de traitement et de dépistage à l'échelle qui améliorent l’accès aux soins de santé.
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Exploiter le potentiel de l’IA

L’IA est potentiellement l’avenir des équipements médicaux. Pour qu’elle puisse tenir ses promesses, vous, ingénieurs et scientifiques du secteur des soins de santé, devez être en mesure :

  • D'implémenter des solutions d’IA même si vous n’êtes pas spécialiste des Data Science.
  • De concevoir, simuler et valider des modèles basés sur l’IA rapidement et à moindre coût.
  • De générer, collecter et préparer des données labellisées de bonne qualité.
  • D’intégrer l’IA dans les algorithmes et systèmes existants à moindre coût.
  • De certifier vos modèles basés sur l’IA de manière à pouvoir les lancer sur un marché régulé.

MATLAB® et Simulink® facilitent la prise en main de l’utilisation de modèles d’IA pour les applications de l’industrie médicale. Ils proposent un workflow complet pour l’IA, qui inclut la préparation des données, la création d’un modèle, le design du système sur lequel le système sera exécuté et le déploiement sur du hardware ou des systèmes d’entreprise. MATLAB et Simulink offrent également des workflows pour vous aider à faire certifier votre logiciel basé sur l’IA en tant qu’équipement médical.

Six boîtes reliées par des flèches représentant différentes étapes, respectivement de gauche à droite : préparation des données, modélisation par l’IA, design du système, vérification et validation, déploiement et certification.

Workflow MATLAB et Simulink pour une implémentation réussie de l’IA.

Les chapitres suivants décrivent des études de cas qui montrent comment les entreprises ont utilisé MATLAB et Simulink pour implémenter l’IA dans le but d’améliorer les bilans des patients dans différents domaines du diagnostic et du traitement et ainsi améliorer la santé des populations.

Références

[1] Rochman, Sue. « Researchers conduct largest-ever study of abdominal aortic aneurysms. » Kaiser Permanente. Mis à jour le 20 septembre 2021. https://divisionofresearch.kaiserpermanente.org/abdominal-aortic-aneurysms/