Un chercheur en doctorat exploite l'IA pour transformer le diagnostic du cancer de la peau dans les régions éloignées
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Au cours des deux dernières années, Tess Watt, doctorante à l'École des sciences mathématiques et informatiques d'Édimbourg, a développé des outils basés sur l'IA pour diagnostiquer les affections cutanées, notamment le cancer de la peau, dans des zones où les infrastructures médicales sont limitées.
Son objectif est de permettre une détection précoce sans avoir besoin d’un accès direct aux dermatologues, en utilisant une technologie accessible qui pourrait être déployée n’importe où, de l’Écosse rurale à l’Afrique de l’Ouest.
« Les soins de santé à domicile sont un sujet très important en ce moment, d’autant plus que les temps d’attente chez les médecins généralistes continuent d’augmenter », a déclaré Tess.
« Si nous pouvons permettre aux gens de surveiller leurs problèmes de peau depuis chez eux grâce à l’IA, nous pouvons réduire considérablement les délais de diagnostic. »
Tess dirige cette recherche pionnière dans le cadre d'une collaboration plus large impliquant des universitaires de la London South Bank University, de l'Edinburgh Napier University et de la Fondation pour la recherche et la technologie – Hellas en Grèce. Le projet a été financé par l' Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), principal organisme de financement de la recherche en ingénierie et en sciences physiques au Royaume-Uni, et fait partie de UK Research and Innovation (UKRI), l'agence nationale britannique de financement des investissements dans la science et la recherche.
Il s’agit du premier projet de recherche de ce type à combiner le diagnostic médical par IA avec l’objectif de servir les communautés éloignées.
Tess Watt tenant son nouvel appareil.
Un prototype de son système a déjà été présenté dans la suite de technologies de santé et de soins avancées d'Heriot-Watt, montrant comment l'IA peut analyser les images de lésions cutanées et signaler les risques potentiels pour un examen médical plus approfondi.
Ce qui distingue le système est sa capacité à fonctionner sans avoir besoin d’un accès Internet.
Grâce à des périphériques Raspberry Pi économiques, cette technologie permet de diagnostiquer une affection cutanée sans connexion Wi-Fi. Un Raspberry Pi peut être considéré comme un ordinateur portable, économe en énergie et capable de stocker une grande quantité d'informations.
Un patient équipé de l'un de ces appareils serait invité à prendre une photo de son problème de peau à l'aide d'une petite caméra connectée au Raspberry Pi. Cette photo serait analysée en temps réel grâce à une classification d'images de pointe, puis comparée à un énorme ensemble de données de milliers d'images pour établir un diagnostic.
Les résultats sont ensuite partagés avec un service de médecine générale local pour commencer un plan de traitement approprié.
L'outil présente une précision de diagnostic allant jusqu'à 85 %, mais l'équipe a l'intention d'augmenter encore ce pourcentage en accédant à davantage d'ensembles de données sur les lésions cutanées, aidés par des modèles d'apprentissage automatique avancés.
De gauche à droite : Dr Christos Chrysoulas et Tess Watt.
Bien que la technologie n’ait pas encore été testée dans des contextes cliniques réels, Tess est actuellement en pourparlers avec le NHS Scotland pour entamer le processus d’approbation éthique.
« Nous espérons que d’ici un an ou deux, nous aurons un projet pilote en cours », a-t-elle déclaré, soulignant que la technologie médicale prend souvent des années pour passer du prototype à la mise en œuvre.
L'objectif à long terme est de déployer le système d'abord dans les régions reculées d'Écosse, avant de l'étendre aux régions du monde où l'accès aux soins dermatologiques est limité. Il pourrait également offrir un soutien vital aux patients handicapés ou incapables de se déplacer, en permettant à leurs proches de participer à la prise d'images diagnostiques et à leur transmission aux médecins généralistes.
Le parcours de Tess dans le domaine de l’IA dans le domaine de la santé a été inspiré par des travaux antérieurs sur les technologies de traduction accessibles.
Cette expérience, associée à ses études actuelles en Tiny Machine Learning et à ses recherches sur des domaines sous-explorés de l'IA en médecine, l'a amenée à se concentrer sur la dermatologie.
« On fait beaucoup de choses avec l’IA et les scanners médicaux comme les rayons X et l’IRM », a-t-elle déclaré, « mais relativement peu avec les photographies de la peau." « J’y ai vu une réelle opportunité. »
Même si le déploiement ne sera peut-être pas possible avant plusieurs années, la pertinence de ses travaux est immédiate. Alors que les services de santé du Royaume-Uni sont confrontés à des retards et à des ressources limitées, les solutions permettant des soins proactifs à distance sont de plus en plus demandées. Les recherches de Tess pourraient représenter une avancée majeure en matière d'équité et d'efficacité des soins de santé.
À mesure que la technologie évolue et que la collaboration avec le NHS progresse, Tess reste déterminée à ce que ses recherches aient un impact tangible d'ici l'obtention de son diplôme. « D'ici trois ans, lorsque j'aurai terminé mon doctorat », a-t-elle déclaré, « j'aimerais voir un projet bien avancé et en voie d'application concrète. »
Commentant davantage le projet, le superviseur académique de Tess, le Dr Christos Chrysoulas, professeur associé d'informatique à l'École des sciences mathématiques et informatiques de l'Université Heriot-Watt, a souligné l'importance d'une conception de système robuste dans la technologie des soins de santé.
« Les appareils de santé en ligne doivent être conçus pour fonctionner indépendamment de la connectivité externe afin de garantir la continuité du service et la sécurité des patients », a-t-il déclaré.
« En cas de panne du réseau ou du service cloud, ces appareils doivent tomber en panne en toute sécurité et maintenir toutes les opérations cliniques essentielles sans dégradation fonctionnelle.
« Bien que les fonctionnalités auxiliaires ou non critiques puissent devenir temporairement indisponibles, les capacités diagnostiques et même thérapeutiques de base doivent rester pleinement opérationnelles, dans le respect bien entendu des exigences de sécurité et réglementaires.
« Garantir ce niveau de résilience dans des dispositifs médicaux abordables et peu coûteux est l'essence même de notre recherche, en particulier pour le déploiement dans des environnements aux ressources limitées et des zones avec une connectivité limitée ou inexistante, où des soins ininterrompus aux patients doivent toujours être garantis. »
Le travail de Tess s'inscrit dans le cadre des ambitions plus larges d'Heriot-Watt visant à avoir un impact positif sur la vie des gens grâce à son Institut mondial de recherche (GRI) en technologies de la santé et des soins, qui se consacre à l'avancement de solutions pour certains des défis de santé les plus critiques au monde.
L'Institut contribue à la réalisation de recherches pionnières sur les campus d'Heriot-Watt en Écosse, à Dubaï et en Malaisie, tout en collaborant étroitement avec des partenaires du secteur de la santé et des soins du monde entier. Il réalise déjà des progrès significatifs avec le lancement de « One Health » , un thème de recherche établi au sein du GRI qui s'attaque aux défis de santé mondiale tels que les maladies infectieuses, la résistance aux antimicrobiens (RAM) et les épidémies émergentes en intégrant la santé humaine, animale et environnementale.