Des algorithmes de traitement d’image analysent des radiographies avec autant de pertinence que des orthopédistes. Une étude* parue le 3 juillet 2017 dans la revue Acta Orthopaedica montre que les systèmes d’intelligence artificielle ont fait beaucoup de progrès dans le dépistage des fractures, et qu’il devrait rapidement surpasser l’analyse humaine.
L’orthopédie expérimente le machine learning
Le deep learning a fait beaucoup de progrès ces dernières années dans la classification d’images non médicales. L’intelligence artificielle a même commencé à être utilisée dans l’analyse d’images de la colonne vertébrale ou pour des radiographies des poumons. Inspirés par cette révolution en route, des chercheurs du Karolinska Institute de Stockholm, en collaboration avec le Royal Institute of Technology et l’hôpital Danderyd en Suède, ont mené une étude pour évaluer les performances u machine learning en orthopédie.
L’IA, un enjeu économique et clinique
Bien que le recours à l’IRM et au scanner soit aujourd’hui très important, la place de la radiographie reste centrale en orthopédie. Mais, former des médecins à l’analyse d’image exige des années de formation, et la fiabilité dépend malgré tout de la compétence de l’opérateur. S’appuyer sur l’IA en orthopédie représente donc à la fois un enjeu économique et clinique.
Les chercheurs ont extrait 256 458 radiographies de chevilles et de poignets, ainsi que les rapports des radiologues, prises entre 2002 et 2015. Parmi elles, 56% des clichés contenaient des fractures. Les auteurs de l’étude ont utilisé des algorithmes de reconnaissance d’images pour repérer 4 types d’information :
- l’existence d’une fracture
- s’il s’agissait du côté droit ou gauche du squelette
- le type de vue : frontale, latérale…
- la partie du corps : cheville, poignet ou main
Des résultats comparables à ceux de l’homme
Le taux de précision des résultats était de:
- 99% pour l’identification de la partie du corps
- 95% pour le type de vue
- 90% pour le côté
- 83% de pertinence dans le dépistage des fractures
Le big data pour mieux traiter les fractures
Ces résultats obtenus via le système d’IA ont ensuite été comparés à ceux obtenus par deux spécialistes en orthopédie. Et l’ordinateur a repéré les fractures dans plus de 80% des cas, tout comme les médecins.
Dans la majorité des cas, les erreurs étaient dues à une mauvaise qualité d’image ou à un manque d’information. En fait, la fracture n’était parfois visible que sur d’autres clichés qui n’avaient pas été analysés par l’ordinateur.
+ de clichés = + de précision dans le pronostic
« Notre étude montre que les systèmes d’intelligence artificielle peuvent faire aussi bien que des spécialistes, et nous espérons qu’il sera possible de faire encore mieux grâce à des images en haute-résolution », a déclaré le Dr Max Gordon, co-auteur de ces travaux et chercheur au Karolinska Institute. Pour améliorer la pertinence de l’interprétation, il faut aussi avoir accès à une banque de données de radiographies plus importante. Les chercheurs ont commencé une nouvelle étude en intégrant toutes les images d’archive du Danderyd Hospital, soit plus d’un million de clichés en haute résolution.
Cette capacité de classer un nombre illimité de radiographies devrait avoir un impact majeur sur l’orthopédie. En effet, les algorithmes permettront à terme de croiser plusieurs données concernant la nature de la fracture et ainsi mieux évaluer son pronostic.