Professionnel de la santé examinant une mammographie. Professionnel de la santé examinant une mammographie.
À l’heure actuelle, le programme de dépistage du cancer du sein du NHS sauve environ 1 300 vies au Royaume-Uni chaque année.
Mais il existe de graves pénuries de personnel du NHS, en particulier dans les équipes qui aident à diagnostiquer le cancer, certains rapports suggérant que jusqu’à 1 poste de diagnostic sur 10 est actuellement vacant. Ajoutez à cela une demande croissante et l’avenir de ces services pourrait être en danger.
Mais les nouvelles technologies pourraient aider à apaiser la situation. Nous nous sommes associés à Google Health sur des recherches visant à développer une intelligence artificielle qui a non seulement le potentiel de changer la façon dont nous détectons le cancer du sein, mais pourrait également faire gagner du temps et de l’argent au NHS.
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Nos scientifiques ont créé une base de données de scans anonymisés du cancer du sein (mammographies) qui proviennent de rendez-vous de dépistage du cancer du sein dans un certain nombre de centres de dépistage du cancer du sein du NHS au Royaume-Uni, pour être utilisés pour la recherche.
Contenant plus de 2,5 millions d’images, cette base de données est le plus grand et le plus dynamique du genre au monde. Et il est disponible pour partenaires académiques et commerciaux à utiliser, s’ils ont une proposition de recherche intelligente et scientifiquement solide qui profitera aux patients. Mais avant d’y avoir accès, leur proposition est examinée par un groupe d’experts, comprenant des personnes touchées par le cancer.
C’est là qu’intervient Google Health. Il y a cinq ans, Google et des chercheurs de l’Imperial College de Londres ont approché notre équipe avec la conviction qu’un programme informatique sophistiqué pourrait être développé et formé pour détecter le cancer sur les mammographies.
« En gros, ils essayaient d’apprendre à une machine à lire des images et il lui faut énormément d’images pour qu’elle apprenne afin qu’elle puisse vraiment bien détecter le cancer », explique Helen, membre du groupe Independent Cancer Patients’ Voice, qui rassemble des défenseurs des patients pour aider à la recherche médicale. Elle a examiné l’application de Google Health pour accéder à la base de données.
Les ordinateurs dotés de capacités d’IA ne sont bons que par les données sur lesquelles ils ont été formés, donc pour elle, notre collection de mammographies et les prouesses technologiques de Google étaient une combinaison gagnante.
Les résultats de ce puissant recherche collaboration, publié dans Nature, montrer que l’apprentissage a payé. Le logiciel d’IA a pu identifier correctement les cancers dans les images de dépistage avec un degré de précision similaire à celui des experts. Le programme informatique a également réduit le nombre d’erreurs, y compris les cas où le cancer est signalé de manière incorrecte ou ceux qui sont complètement omis.
Actuellement, 2 experts examinent les scanners de dépistage du cancer du sein. Mais le système n’est pas parfait, car le dépistage peut passer à côté de certains cancers et détecter ceux qui n’auraient pas causé de problèmes.
« Il ressort maintenant de cette recherche que la combinaison d’un œil humain et d’un œil machine sur les images pourrait en fait donner des résultats plus précis », explique Helen. Elle fait référence à la conclusion de l’étude selon laquelle l’IA réduisait les résultats faussement positifs. Il s’agit de « fausses alarmes » qui peuvent se produire lorsqu’une personne obtient un résultat anormal, mais qu’elle n’a pas de cancer.
« Cela réduira l’anxiété des femmes », déclare Helen, qui a reçu un diagnostic de cancer du sein en 2004 et a terminé la chirurgie de reconstruction en 2014. Cela permettra également au NHS d’économiser du temps et de l’argent en réduisant le nombre de patients qui sont rappelés pour des tests supplémentaires.
L’intelligence artificielle dans un scénario réel
Le professeur Ken Young travaille pour le NHS et gère notre collection de mammographies. Lui et ses collègues ont aidé Google Health à analyser les données et à concevoir l’essai pour en faire l’étude d’IA la plus réaliste à ce jour dans la détection du cancer du sein.
«Ce que je pense le plus intéressant dans cette étude, c’est son réalisme», déclare Young. « Ce qui est inhabituel, c’est qu’il compare l’algorithme à un scénario clinique totalement réaliste. »
Des études antérieures ont utilisé des mammographies spécialement sélectionnées qui ont été analysées dans un cadre quelque peu artificiel. Par exemple, d’autres programmes ont été testés sur un ensemble d’images qui présentent plus de cas de cancer qu’on en trouverait dans la population générale.
Mais dans la dernière étude, les chercheurs ont comparé les décisions réelles prises par les radiologues analysant les scans des personnes participant au programme de dépistage du cancer du sein du NHS.
«Nous avons un échantillon représentatif de toutes les femmes qui pourraient subir un dépistage du cancer du sein», explique Young. « Cela comprend les cas faciles, les cas difficiles et tout le reste. »
Et grâce à cette collaboration, l’ensemble de données est encore plus riche qu’auparavant. Environ 100 000 cas normaux supplémentaires ont été ajoutés à la base de données, qui sont désormais disponibles pour d’autres chercheurs utilisant la collection d’analyses.
Offrir du temps
Le personnel du NHS pourrait également bénéficier du partenariat. Une revue récente ont suggéré que ce type de technologie offrirait aux radiologues « le cadeau du temps », au lieu de les remplacer.
« Tous les radiologues que je connais ne s’inquiètent pas du tout de l’IA », déclare Young. « Je pense qu’elles seraient ravies d’avoir une partie du travail assez monotone de lecture des mammographies pour elles, donc elles sont libres de faire d’autres choses. »
Assurer la sécurité des données des patients
L’autre préoccupation lorsqu’il s’agit de développer un logiciel d’IA est la protection des données, une chose à laquelle Young, Helen et l’équipe ont soigneusement réfléchi.
« L’une des préoccupations soulevées est la confidentialité des patients », explique Helen, qui a elle-même participé aux essais. « Il est très important que je m’assoie là du côté des profanes pour m’assurer que tout est anonymisé et que l’éthique est vérifiée. »
Avant que les images n’entrent dans la base de données, elles sont immédiatement anonymisées, il n’y a donc aucun moyen pour un chercheur de savoir à qui appartiennent les mammographies. Les scans n’incluent aucun élément personnel informations, qui sont « supprimées avant d’ajouter l’image à la base de données et de la partager avec les chercheurs », explique Young.
Et les groupes de recherche qui ont accès aux images doivent également accepter certaines conditions, comme garder les données des patients confidentielles et ne pas les utiliser à d’autres fins que le développement d’algorithmes de dépistage de l’IA.
L’IA a encore beaucoup à apprendre
Cet algorithme bien entraîné en est encore à ses débuts, mais il dispose désormais d’une solide base de connaissances sur laquelle s’appuyer. Ensuite, l’équipe doit tester sur une population plus large et voir comment les radiologues peuvent bénéficier de l’utilisation de l’algorithme en clinique.
«Je pense sincèrement que le potentiel ici est énorme», déclare Young. « Le dépistage du cancer du sein pose un certain nombre de problèmes qui pourraient être résolus par l’introduction de l’intelligence artificielle. »
« Ces premières études utilisant l’IA sont le début de quelque chose d’assez grand qui va révolutionner la médecine, ce n’est qu’un des premiers exemples. »
Gabi