Les soins de santé sont l'un de ces domaines qui évoluent constamment et de manière exponentielle. Depuis le début de la civilisation, nous avons cherché des moyens de sauver des vies et d'allonger notre durée de vie. Chaque période de l'histoire a été marquée par des maladies et des problèmes spécifiques : de la mortalité infantile aux blessures de guerre, en passant par les maladies chroniques et le vieillissement. Ce que nous sommes en mesure de traiter aujourd'hui, grâce aux dernières avancées de la technologie médicale, aurait été inconcevable il y a seulement quelques décennies. Pourtant, nous ne sommes qu'au tout début d'une révolution numérique. L'intelligence artificielle et la robotique sont sur le point de changer plusieurs aspects de notre vie. Comment l'IA modifie-t-elle le système de santé ? À quoi ressemblera l'avenir de la médecine ?

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Amélioration de la formation des médecins

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La formation médicale est si complexe qu'elle peut durer jusqu'à 10 ans ou plus. En effet, la médecine est une science qui accumule des siècles de découvertes et d'avancées technologiques. Notre vaste connaissance du corps humain nous permet de comprendre et de traiter de nombreuses maladies. Mais, en même temps, cela exige un grand nombre de connaissances qui ne peuvent être accumulées qu'après de nombreuses années d'études. Ce facteur, ainsi que d'autres, nous conduisent à une pénurie considérable de personnel médical. L'intelligence artificielle pourrait-elle nous aider à résoudre ce problème ?

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Formation

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L'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique pourraient avoir plusieurs applications dans la formation médicale. L'une d'entre elles concerne les simulations interactives de la vie réelle. Imaginez : les personnes qui étudient pour devenir médecins ou infirmières apprennent l'anatomie complexe du corps humain sur des images anatomiques en 2D (et sur des corps donnés à la science médicale). Avec l'utilisation de simulations numériques, ils pourraient voir les parties du corps qui fonctionnent en 3D. Ils peuvent interagir avec elles et voir leurs réactions, recréées en puisant des informations dans la vaste base de données de scénarios de l'IA. Ils peuvent apprendre en faisant des erreurs sans conséquences réelles. La formation simulée alimentée par l'IA pourrait s'adapter aux connaissances de l'étudiant, en ajustant les défis en fonction des besoins d'apprentissage. Enfin, les étudiants peuvent s'entraîner de n'importe où et à n'importe quel moment.

La plateforme Oxford Medical Simulation VR est un bon exemple de l'évolution de la formation médicale vers cette nouvelle technologie. Grâce à des lunettes VR, les étudiants peuvent mettre en pratique ce qu'ils ont appris en examinant, diagnostiquant et traitant des patients virtuels.

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Recherche sur les médicaments

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L'utilisation de l'intelligence artificielle pourrait également aider les médecins à disposer de meilleurs médicaments pour traiter leurs patients. Comme nous l'avons probablement remarqué avec la récente pandémie, il faut parfois des années pour créer un médicament ou un vaccin qui réponde à un besoin médical. En moyenne, il faut entre 10 et 15 ans pour qu'un médicament passe du laboratoire à la pharmacie.

Voyons comment fonctionnent les médicaments. En général, un médicament est une petite molécule synthétisée chimiquement qui peut se lier à une molécule cible (généralement une protéine) impliquée dans la maladie. Pour trouver ces molécules, les chercheurs doivent généralement analyser de vastes bibliothèques de molécules, jusqu'à ce qu'ils en trouvent une qui soit potentiellement efficace. Ensuite, le médicament fabriqué à partir de cette molécule doit subir une série de tests avant d'obtenir le feu vert et d'être vendu au public. Ce processus est à la fois coûteux et long.

Comment l'IA peut-elle aider les chercheurs ? L'intelligence artificielle est capable d'analyser ces bibliothèques et d'en tirer des enseignements. Cela présente trois avantages principaux:

• L'IA peut prédire les molécules potentiellement efficaces avec plus de précision, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent habituellement consacrés à des composés qui s'avèrent inefficaces.
• Il peut également suggérer lui-même des composés, après avoir prédit qu'ils possèdent toutes les propriétés requises pour réussir.
• Enfin, l'IA peut prendre en charge de nombreuses tâches répétitives qui nécessitent habituellement plusieurs heures.

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Amélioration des soins aux patients

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L'intelligence artificielle peut non seulement aider les médecins à faire leur travail plus facilement et plus efficacement, mais elle est également bénéfique du point de vue du patient. Plus d'accessibilité, plus d'éducation, plus de personnalisation - il y a beaucoup à gagner de ces technologies futures.

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Éducation

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Les maladies chroniques (telles que les maladies cardiaques, le cancer ou le diabète) ont de nombreuses causes et nous ne savons pas encore comment les éviter complètement. Cependant, nous pouvons adopter certains comportements qui réduisent les risques. L'intelligence artificielle pourrait suggérer des adaptations comportementales personnalisées en comparant les changements de nos paramètres vitaux avec une vaste base de données sur l'historique des maladies. À l'avenir, nous pourrons peut-être disposer d'un assistant virtuel personnel qui veillera sur nous et nous gardera en bonne santé.

Il existe actuellement plusieurs applications qui nous aident à mener une vie plus saine. Certaines analysent les habitudes de sommeil, d'autres donnent des recommandations diététiques et d'autres encore nous aident à faire face aux sentiments de dépression ou d'anxiété. Il reste encore beaucoup de chemin à parcourir, mais la direction prise est la bonne : éduquer d'abord, afin d'éviter les maladies évitables.

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Soins de fin de vie

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Depuis l'amélioration constante du niveau de vie, nous vivons beaucoup plus longtemps que les générations précédentes et nous souffrons plus souvent de maladies liées au vieillissement : démence, insuffisance cardiaque, ostéoporose. En Angleterre, par exemple, l'âge le plus courant de la mort est de 85 ans. Cela devrait nous faire réfléchir à l'importance des institutions et des systèmes de soins aux personnes âgées.

Les robots (plus précisément l'IA combinée à un design humanoïde) ont le potentiel de révolutionner les soins de fin de vie. L'utilisation d'un robot peut permettre aux personnes de rester indépendantes plus longtemps, réduisant ainsi le besoin d'hospitalisation et de maisons de soins. En effet, la rareté des soignants rend ces derniers très coûteux. L'utilisation de robots humanoïdes pourrait donc faire baisser les coûts.

Devanthro est une entreprise qui s'engage dans cette voie. Rafael Hostettler et son équipe travaillent sur des robots humanoïdes qui peuvent être contrôlés à distance via des dispositifs portables. Les aidants humains pourront ainsi s'occuper de plusieurs personnes âgées en même temps, en contrôlant ces robots en cas de besoin.

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Amélioration du traitement des maladies

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Un autre domaine essentiel dans lequel l'intelligence artificielle pourrait faire la différence dans les années à venir est la détection et donc le traitement rapide des maladies.

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Détection précoce et diagnostic

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L'un des aspects du système de santé où l'intelligence artificielle est la plus utilisée de nos jours est sans aucun doute la détection et le diagnostic des maladies. L'IA est très précise, alors que l'œil humain peut parfois être défaillant. Voyons trois exemples.

Au Royaume-Uni, des chercheurs travaillent sur un logiciel alimenté par l'IA pour détecter le cancer du sein. Ce programme peut interpréter les mammographies et poser un diagnostic 30 fois plus rapidement qu'un médecin, avec une précision de 99 %. Stephen T Wong, l'un des chercheurs à la tête du projet, a déclaré : "Ce logiciel examine intelligemment des millions de dossiers en peu de temps, ce qui nous permet de déterminer plus efficacement le risque de cancer du sein à partir de la mammographie d'une patiente. Cela pourrait permettre de réduire le nombre de biopsies inutiles".

Un autre logiciel d'IA, créé dans l'Illinois (États-Unis) par l'ingénieur biomédical Mozziyar Etemadi, est capable de détecter le cancer du poumon plus tôt et avec plus de précision qu'un radiologue expérimenté. Le cancer du poumon est le cancer le plus mortel au monde, tant pour les hommes que pour les femmes. Les symptômes (toux persistante et fatigue) étant souvent sous-estimés, la tumeur est souvent découverte trop tard. Environ 75 % des personnes atteintes meurent dans les cinq ans qui suivent le diagnostic. Pourtant, lorsque le cancer est détecté à un stade précoce, le pronostic est bien meilleur. Le système d'Etemadi repose sur une approche d'apprentissage en profondeur : au fil du temps, il devient de plus en plus performant pour détecter les signes précoces du cancer.

Enfin, l'entreprise d'intelligence artificielle DeepMind, en collaboration avec Google Health, travaille actuellement sur plusieurs projets open source qui permettront de détecter un certain nombre de maladies grâce à des logiciels d'apprentissage profond. En 2018, ils ont développé un outil d'aide à la décision clinique (CDS) permettant d'identifier 50 maladies oculaires différentes. Récemment, ils ont obtenu d'excellents résultats dans la détermination de l'un des plus grands défis de la biologie : la forme 3D d'une protéine à partir de sa séquence d'acides aminés. Le corps humain utilise des dizaines de milliers de protéines différentes. La connaissance de ces formes pourrait, entre autres, aider les chercheurs (et l'IA) à concevoir des médicaments plus efficaces. Selon le biologiste évolutionniste Andrei Lupas: "Cela change la donne. Cela va changer la médecine. Cela va changer la recherche. Cela va changer la bio-ingénierie. Cela va tout changer". La base de données sur la structure des protéines qu'ils ont créée s'appelle AlphaFord.

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Traitement

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Après avoir aidé à détecter une maladie, l'intelligence artificielle peut aider à la traiter. Grâce à des modèles de calcul et à l'apprentissage automatique, l'IA peut aider les médecins à décider du meilleur traitement. Par exemple, pour les patients atteints de cancer, les chercheurs peuvent utiliser l'analyse prédictive pour déterminer comment une personne réagira à un certain traitement. Tous les patients ne réagissent pas de la même manière aux médicaments. L'analyse prédictive peut éviter aux patients de suivre un traitement anticancéreux (avec ses effets secondaires) qui pourrait ne pas leur convenir.

En outre, l'intelligence artificielle peut aider les médecins dans toutes les phases de lachirurgie.

• Phase préopératoire : L'IA peut fournir une analyse en temps réel des données d'un patient combinées à ses antécédents cliniques, et évaluer un score de risque spécifique. Les chirurgiens peuvent utiliser ces données comme outil de prise de décision.
• Phase peropératoire : L'IA peut surveiller les données en temps réel pour prédire et éviter les événements indésirables.
• Phase postopératoire : L'IA peut surveiller la guérison et prédire les complications éventuelles.

Enfin, la chirurgie assistée par robot s'est fortement développée au cours des dernières décennies. Si la présence du chirurgien pour la prise de décision reste cruciale, ces techniques innovantes permettent, dans certains cas, une chirurgie plus précise et moins invasive. Aujourd'hui, elle est utilisée dans la chirurgie gastro-intestinale, gynécologique, osseuse, rachidienne et de transplantation, pour n'en citer que quelques-unes.

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Conclusion

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L'intelligence artificielle appliquée à la médecine modifie non seulement le travail des professionnels de la santé, mais aussi notre rapport à la santé en général. Nous nous attendons à un avenir dans lequel l'IA travaillera aux côtés des médecins, leur permettant de mieux faire leur travail et de sauver plus de vies. Un avenir dans lequel nous serons en meilleure santé et vivrons plus longtemps.

Avec la cryogénisation ou biostase, vous avez la possibilité de voir cet avenir de vos propres yeux. Les possibilités de la technologie médicale augmentent de jour en jour. Au vu de toutes ces avancées, nous sommes optimistes et pensons que la réanimation deviendra une pratique courante à l'avenir. Serez-vous là pour le voir arriver ?

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