Des solutions qui utilisent principalement du deep learning
La radiologie est l’un des secteurs de la santé qui a été le premier à utiliser l’intelligence artificielle (IA) que ce soit pour aider les radiologues à dresser des diagnostics, pour segmenter plus rapidement l’anatomie ou les tumeurs des patients, ou pour faciliter la recherche clinique pour les chercheurs. De ce fait, 42 solutions sont actuellement utilisées en France. Et s’il existe une multitude de types d’intelligence artificielle (machine learning, traitement automatique du langage naturel, deep learning, etc…), le deep learning est celui qui est le plus utilisé en radiologie, pour ne pas dire le seul, parce que quelques rares exceptions existent.
De nombreuses applications du deep learning en radiologie :
Le deep learning est une sous catégorie du machine learning dans laquelle la machine va apprendre par elle-même à partir de grandes quantités de données : elle utilise plusieurs couches d’apprentissage”pour reconnaître des modèles ou des tendances dans des informations complexes, comme des images ou des textes. Plus la machine est exposée à des exemples, plus il devient capable de prendre des décisions ou d’effectuer des tâches précises, comme identifier des pathologies ou segmenter des tumeurs. Les solutions de radiologies qui utilisent le deep learning et qui sont utilisées dans les établissements français permettent, par exemple, d’assister la radiologue pour l’aider à émettre un diagnostic (Pionus, Odiasp, Transpara), d’améliorer la qualité des images par la reconstruction de manière automatique (Breast-SlimView, Philips Precise Image), ou encore de détecter des lésions et de les classer automatiquement (CorEX).
Sur les 42 solutions utilisées en France, 36 d’entre elles utilisent des algorithmes de deep learning. Le machine learning est le deuxième type d’IA utilisé en radiologie et bien qu’il soit moins performant que le deep learning, il permet, entre autres, de suggérer aux professionnels de réaliser certaines échographies pour le nourrisson (Projet SUOG), ou encore d’accompagner les médecins dans leur prise de décision en segmentant les lésions sur les examens de TEP-TDM afin d’en extraire les caractéristiques usuellement reportées dans les comptes-rendus (PaIRe).
Une utilisation majoritaire dans les examens par scanner et par radiographie
Les solutions d’IA qui sont utilisées dans les examens par scanner et par radiographie en France concernent plus de trois quarts des 42 solutions (31). Cela s’explique par le fait que le développement de l’IA permet aux algorithmes de détecter des informations, segmenter et classer des images grâce à l’apprentissage automatique, à force d’entraînement : les examens par scanner et par radiographie étant ceux qui sont le plus souvent réalisés, la production de données pour l’entraînement des algorithmes qui en découle permet de les rendre plus performant.
Même si les deux types d’examen sont au coude à coude, l’intelligence artificielle reste essentiellement utilisée dans ceux effectués par scanner : 18 solutions d’IA sont utilisées en France dans les examens par scanner, contre 14 solutions pour les examens par radiographie (dont une solution qui est utilisée pour les deux types d’examen, ainsi que pour les IRM : AI-Rad Companion de Siemens Healthineers). Dans le cadre des examens par scanner, l’IA va principalement venir détecter des pathologies, des anomalies ou des fractures, alors que dans les examens par radiographie, l’IA va venir lire l’image pour analyser et donner des solutions aux professionnels.
L’IA beaucoup moins utilisée pour les échographies :
Alors que 31 solutions d’IA utilisée en radiologie en France servent pour les examens par radiographie ou par scanner, 11 d’entres elles sont utilisées pour les examens par IRM (dont 3 qui sont aussi utilisées pour les examens par scanner), ce qui n’est pas négligeable. Mais le type d’examen dans lequel l’intelligence artificielle est la moins utilisée est l’échographie, puisque seule 2 solutions, dont une qui n’est pas encore aboutie : FemEndo, sont utilisées pour cette spécialité : parmi elles ont retrouve le projet SUOG de la Sorbonne Université qui est un outil d’assistance pour tout opérateur d’échographie, qui fournit un guidage intelligent et itératif lorsqu’il constate un aspect inhabituel chez le fœtus. Cet outil suggère, en temps réel et pendant l’échographie, les images échographiques à réaliser pour identifier les signes nécessaires pour porter un diagnostic.
Le fait que presque aucune solution n’est utilisée lors des échographies réside dans sa complexité d’utilisation, comme l’indique le docteur Ferdinand Dhombres, responsable du projet SUOG. Cette complexité s’explique par le fait que l’échographie, à la différence d’autres techniques d’imagerie, pose des défis particuliers en raison des nombreuses variations possibles dans le positionnement de la sonde et des différentes coupes réalisées. Cela nécessite donc des approches hybrides, comme celle adoptée par SUOG, qui associent un modèle d’apprentissage supervisé à des algorithmes de raisonnement sémantique.
Des solutions pour la neurologie et l’oncologie
L’oncologie et la neurologie sont les aires thérapeutiques qui possèdent le plus de solutions d’intelligence artificielle en radiologie : 8 solutions sont utilisées pour la détection de différents cancers et 7 sont utilisées en neurologie. En oncologie, les cancers du sein et du poumon sont les cancers les plus représentés, avec 3 solutions en radiographie pour le cancer du sein – ils détectent les lésions pour aider le médecin dans son diagnostic de la pathologie -, ainsi que 4 solutions pour le cancer du poumon. L’aide au diagnostic du cancer du foie et du cancer de la prostate sont aussi possibles grâce aux solutions d’IA utilisées en France.
En neurologie, plusieurs solutions assistent les radiologues dont la détection de pathologies cérébrales, que ce soit des AVC ou des hémorragies cérébrales : l’IA permet une interprétation plus rapide des images de scanner. La détection et l’aide au diagnostic pour les fractures, les déformations osseuses, les pathologies thoraciques, l’endométriose et la dénutrition sont aussi concernées par des solutions d’IA utilisées en France.
Cartographie des solutions d’IA en radiologie utilisées en France :
Vous trouverez la liste des solutions répertoriées sur cette cartographie interactive :
