L’article intitulé « Harnessing Artificial Intelligence in Obesity Research and Management: A Comprehensive Review » a été publié en 2025 dans la revue Diagnostics par Azmi et al., issus principalement du Scientific Research Center du Ministère de la Défense en Arabie Saoudite. Cette revue analyse les applications cliniques et de recherche de l’intelligence artificielle (IA), en particulier l’apprentissage automatique (machine learning, ML) et l’apprentissage profond (deep learning, DL), dans la compréhension, la prédiction et la gestion de l’obésité.
1,2 Mds d’obèse en 2030 selon une projection de l’OMS à travers le monde
L’obésité représente un défi sanitaire mondial en raison de sa prévalence croissante et de ses nombreuses comorbidités associées telles que le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, certains cancers et les troubles respiratoires. En 2014, l’OMS estimait que 600 millions de personnes étaient obèses avec une projection à près de 1,2 milliard en 2030. Cette pathologie complexe est influencée par des facteurs génétiques, épigénétiques, comportementaux et environnementaux.
L’objectif des auteurs à travers cet article est d’explorer comment l’IA, via ses méthodes ML et DL, peut améliorer la recherche et la prise en charge de l’obésité en s’appuyant sur les données cliniques, génétiques et environnementales. La revue s’appuie sur une analyse rigoureuse d’études observationnelles, de revues systématiques et d’applications cliniques récentes.
Applications de l’IA dans la prédiction et la détection de l’obésité
De nombreux modèles ML et DL ont été développés pour prédire l’obésité et ses risques associés à partir de données hétérogènes. Les auteurs ont mis en avant différents travaux à ce propos dans leur revue.
Prédiction précoce chez l’enfant :
Dugan et al. ont comparé six modèles ML sur un dataset pédiatrique (CHICA) avec 167 variables, montrant que les modèles random tree et ID3 étaient les plus sensibles à la prédiction d’obésité après 2 ans, avec un facteur prédictif clé étant le surpoids avant 2 ans
Facteurs socio-environnementaux chez l’adolescent :
Allen et al. ont utilisé des forêts aléatoires pour analyser 120 variables socio-économiques et environnementales dans l’étude ABCD (22 sites aux USA), révélant des interactions complexes entre niveau d’éducation, revenu, pollution, activité physique et obésité
Prédiction génétique :
Wang et al. ont employé des modèles ML (SVM, KNN, arbres décisionnels) sur des SNPs issus de séquençage nouvelle génération, identifiant 9 SNPs clés pour prédire le risque d’obésité avec une précision de 70,77% et une sensibilité de 80,09%
Comparaison de modèles :
Plusieurs études ont montré que les algorithmes de gradient boosting (GB), XGBoost (XGB) et random forest (RF) surpassent d’autres méthodes en précision, rappel et F1-score, avec des performances atteignant jusqu’à 98% d’exactitude dans certains cas.
Ci-dessous un extrait du tableau des auteurs regroupant des études avec les modèles testés les données utilisées, et les performances observées, soulignant la diversité des approches et leur efficacité variable selon le contexte.
Extrait du tableau 1 : synthèse des études
| Auteurs | Objectif de l’étude | Modèles testés et données utilisées | Modèle(s) performant(s) | Résultats clés (précision, sensibilité, etc.) |
| Almeida et al. | Prédiction du % de masse grasse chez l’enfant | Réseaux de neurones (NN), modèles logistiques, données anthropométriques (n=3084) | NN | Précision supérieure pour la classification « normal »/« obèse » |
| Carvalho et al. | Reconnaissance d’exercices physiques chez l’enfant | Arbre de décision (DT), forêt aléatoire (RF), perceptron multicouche (MLP), 30 enfants | RF | Précision : 92,95 % |
| Chen et al. | Détection du surpoids via mesures sanguines | Extreme learning machine (ELM), SVM, BPNN, 225 obèses, 251 témoins | ELM | AUC 89,98 %, sensibilité 83,95 %, spécificité 96,02 % |
| Dugan et al. | Prédiction de l’obésité infantile (CHICA) | Random tree (RT), forêt aléatoire (RF), ID3, J48, Naive Bayes, BayesNet, 167 variables | RT, ID3 | Sensibilité 88 %, spécificité 80–82 % |
| Kaur et al. | Prédiction du risque d’obésité et planification des repas | Gradient boosting (GB), XGBoost (XGB), SVM, KNN, 2111 adultes, 16 variables | GB, XGB | Précision jusqu’à 98,11 % |
| Wang et al. | Prédiction génétique du risque d’obésité | SVM, KNN, arbres de décision, 139 SNPs, âge, sexe | SVM | Précision 70,77 %, sensibilité 80,09 %, spécificité 63,02 % |
| Lin et al. | Détection du surpoids et prédiction de l’obésité | LR, KNN, ANN, DT, RF, GBM, CatBoost, 5236 participants chinois | CatBoost | Précision 91 % |
| Lingren et al. | Prédiction de l’obésité sévère précoce chez l’enfant | SVM, Naive Bayes, EHR de deux hôpitaux pédiatriques américains | Naive Bayes | PPV 0,9–0,95 |
| Maharana et al. | Influence de l’environnement bâti sur la prévalence de l’obésité | CNN, 150 000 images satellite Google Maps | CNN | 64,8 % de la variance expliquée |
| Rajput et al. | Détection de l’obésité et comorbidités dans les textes cliniques | PART, Naive Bayes, RF, Hoeffding tree, CNN, base de données i2b2 | PART, CNN | Précision jusqu’à 95,2 % |
Note : Le tableau complet du manuscrit comprend plus d’une vingtaine d’études couvrant également la prédiction par imagerie, les approches hybrides, l’utilisation de données génétiques, environnementales, comportementales et cliniques, ainsi que les performances détaillées selon les métriques standardisées (accuracy, recall, F1-score, etc.)
On observe que les modèles de gradient boosting, XGBoost et random forest sont fréquemment les plus performants, atteignant des précisions supérieures à 97 % dans certains contextes. Les réseaux de neurones convolutifs (CNN) sont particulièrement efficaces pour l’analyse d’images et la détection de facteurs environnementaux. Les approches hybrides et l’intégration de variables génétiques, cliniques et comportementales permettent d’améliorer la sensibilité et la spécificité des modèles. Par ailleurs, les performances varient selon la qualité et la diversité des données, la population étudiée et l’objectif clinique.
IA dans la gestion et le traitement de l’obésité
L’IA est exploitée pour personnaliser les interventions thérapeutiques, améliorer le suivi et optimiser les traitements médicamenteux et chirurgicaux :
Interventions personnalisées :
Des systèmes comme CHICA ou des applications mobiles utilisent l’IA pour proposer des plans alimentaires adaptés, des recommandations d’activité physique, et des interventions comportementales ciblées.
Surveillance continue :
L’intégration de capteurs portables et de réseaux neuronaux convolutifs permet le suivi en temps réel de l’activité physique, du sommeil et de la consommation calorique, facilitant un ajustement dynamique des recommandations.
Pharmacothérapie assistée par IA :
L’IA peut aider à prédire la réponse aux médicaments anti-obésité (orlistat, phentermine, liraglutide, semaglutide, etc.) en intégrant des données cliniques et génétiques, bien que cette application soit encore en phase émergente.
Chirurgie bariatrique :
L’IA intervient dans l’évaluation préopératoire (ex. prédiction d’intubation difficile avec un modèle XGBoost à plus de 80% d’exactitude), le suivi post-opératoire (prédiction des complications via réseaux neuronaux et forêts aléatoires), et l’analyse vidéo opératoire par DL pour optimiser la durée et la qualité des interventions.
L’IA est prometteuse mais des défis demeurent selon les auteurs
L’intégration de l’IA dans la santé numérique dédiée à l’obésité ouvre la voie à une médecine de précision, capable de prendre en compte la complexité multifactorielle de cette pathologie. Les modèles prédictifs permettent d’identifier précocement les individus à risque, tandis que les outils de gestion personnalisée améliorent l’adhésion et l’efficacité des traitements. L’IA contribue aussi à optimiser les ressources médicales en ciblant mieux les interventions.
Cependant plusieurs défis subsistent :
- Qualité et diversité des données : les modèles requièrent des bases de données volumineuses, complètes et représentatives, ce qui reste un frein majeur.
- Infrastructure technique : le déploiement nécessite des capacités informatiques importantes, souvent absentes dans les milieux à ressources limitées.
- Compétences organisationnelles : le personnel médical doit être formé à l’interprétation et à l’intégration des outils IA dans la pratique clinique.
- Questions éthiques : la protection des données personnelles, la transparence des algorithmes et l’équité dans l’accès aux technologies sont des enjeux majeurs.
Les recommandations proposées incluent la standardisation des protocoles de collecte de données, la formation des professionnels, le développement de cadres éthiques robustes, ainsi que la collaboration interdisciplinaire entre cliniciens, data scientists et décideurs.
Référence principale :
Azmi, S., Kunnathodi, F., Alotaibi, H.F., Alhazzani, W., Mustafa, M., Ahmad, I., Anvarbatcha, R., Lytras, M.D., & Arafat, A.A. (2025). Harnessing Artificial Intelligence in Obesity Research and Management: A Comprehensive Review. Diagnostics, 15(3), 396. https://doi.org/10.3390/diagnostics15030396