Cadre et sources : une littérature en structuration
Plusieurs revues de littérature structurent ce champ émergent, en particulier deux synthèses méthodologiques centrées sur l’usage combiné de PROMs et de machine learning pour la prédiction d’issues cliniques. La revue narrative de Pruski et al. (BMC Medical Informatics and Decision Making, University of Manchester et Cardiff University, Royaume‑Uni) analyse 73 études et souligne la diversité des PROMs utilisés, la variété des techniques de ML (forêts aléatoires, SVM, réseaux de neurones, modèles d’ensemble) et l’absence de « meilleur » modèle universel en termes de performance. La revue de portée de Wójcik et al. (Health and Quality of Life Outcomes, University of Leeds et Leeds Teaching Hospitals, Royaume‑Uni) inclut 94 études appliquant des modèles d’IA à des PROMs pour prédire survie, qualité de vie ou décisions thérapeutiques, en particulier en orthopédie et en oncologie, et pointe un déficit récurrent de validation externe et de transparence méthodologique.
En complément, Messina et al. (Healthcare Basel, Université de Bologne et partenaires) réalisent une revue rapide assistée par IA des PROMs utilisés dans le diabète de type 2, avec un focus sur les populations âgées. Les auteurs identifient une large palette d’instruments (PAID, DDS, EQ‑5D, SF‑36, DTSQ, échelles de dépression et de bien‑être) mais constatent une intégration limitée de ces mesures dans les flux numériques de routine, freinée par la fragmentation des outils, l’absence d’interfaces adaptées et le manque de formation des professionnels. Enfin, Harrison et Trickett (Journal of Hand Surgery European Volume, University Hospital Wales et University of Oxford) décrivent la transition des PROMs traditionnels vers des approches basées sur l’item response theory, les tests adaptatifs informatisés et l’IA, ouvrant la voie à des mesures plus ciblées et dynamiques de l’expérience et des résultats perçus.
PROMs, PREMs et IA : un socle métrique en mutation
L’ensemble de ces revues suggère que les PROMs et PREMs deviennent un socle essentiel pour des modèles d’IA orientés vers la valeur, à condition d’aborder systématiquement trois dimensions : qualité des données, standardisation et gouvernance. Wójcik et al. relèvent des pratiques hétérogènes de gestion des données manquantes et des classes déséquilibrées, un reporting incomplet des hyperparamètres et un manque général d’informations sur l’ethnicité des participants, ce qui limite la transférabilité et l’évaluation d’équité. Pruski et al. insistent sur le fait que des modèles prometteurs dans une cohorte ou un centre donné ne peuvent être appliqués tels quels dans d’autres environnements, même lorsque la pathologie et les PROMs semblent comparables, faute d’alignement des contextes cliniques, organisationnels et démographiques.
Dans le champ spécifique du diabète, Messina et al. montrent que, malgré la disponibilité d’outils validés pour la qualité de vie, la détresse ou la satisfaction, l’usage routinier des PROMs reste marginal dans de nombreux services, ce qui limite la capacité à nourrir des modèles d’IA à grande échelle. Les auteurs soulignent la nécessité de workflows numériques simples (intégration dans les dossiers électroniques, automatisation de la saisie et du scoring, visualisation exploitable en consultation) pour passer d’une logique de recherche à une logique opérationnelle.
Modèles prédictifs de satisfaction et d’issues perçues
Plusieurs équipes utilisent des approches de ML pour prédire directement la satisfaction et la probabilité d’atteindre un bénéfice clinique perçu à partir de PROMs, de données cliniques de base et de variables psychosociales.
En chirurgie rachidienne, Hiyama et al. (European Spine Journal, Tokai University School of Medicine, Japon) analysent 149 patients opérés par lateral lumbar interbody fusion. Un modèle Random Forest destiné à prédire la satisfaction postopératoire atteint une exactitude moyenne de 82,6%, une précision de 83,6%, un rappel de 99,2% et un F1‑score de 90,7% en validation croisée, avec un taux global de 85,2% de patients satisfaits. Les facteurs les plus influents sont les scores de douleur lombaire préopératoire, la fonction sociale et les améliorations postopératoires de la marche et de la santé mentale, tandis que des paramètres chirurgicaux tels que le nombre de segments fusionnés ou les lésions de plateaux vertébraux jouent un rôle secondaire.
Dans la chirurgie du canal carpien, Manoochehri et al. (BMC Musculoskeletal Disorders, Kermanshah University of Medical Sciences et universités iraniennes partenaires) évaluent quatre algorithmes (Random Forest, Gradient Boosting, SVM, k‑NN) chez 303 patients opérés sous anesthésie locale. Le Random Forest obtient une exactitude de 0,901 (IC 95 % 0,869–0,933) pour la prédiction de la satisfaction, avec une sensibilité de 0,852, une spécificité de 0,941 et une AUC de 0,894, tandis que l’exactitude atteint 0,933 pour le sous‑score fonctionnel du BCTQ (FSS), associée à une sensibilité de 0,901, une spécificité de 0,960 et une AUC de 0,932. Les variables déterminantes incluent la force de préhension, l’âge, l’IMC, les résultats électrophysiologiques et la durée des symptômes.
Kawabata et al. (Journal of Orthopaedic Science, consortium multicentrique japonais) développent un modèle SVM linéaire prédictif de la satisfaction (ZCQ) après chirurgie de sténose lombaire à partir des scores JOABPEQ pré‑ et postopératoires. Sur 232 patients pour l’entraînement et 66 pour la validation externe, l’aire sous la courbe atteint 0,82 en validation interne, avec une exactitude de 0,72, une sensibilité de 0,75 et une spécificité de 0,69, puis 0,75 en validation externe avec une exactitude de 0,76 et une sensibilité de 0,83. Les dimensions « troubles psychologiques » et « capacités de marche » ressortent comme composantes majeures du modèle.
Enfin, Park et al. (BMC Musculoskeletal Disorders, États‑Unis) appliquent divers modèles de ML à 350 patients de prothèse totale de hanche afin de prédire la non‑atteinte de la difference minimale cliniquement importante (MCID) et du substantial clinical benefit (SCB) pour le score HOOS‑JR. Les résultats montrent que 16,0% des patients n’atteignent pas la MCID ancrée (17,7 points), 8,3% la MCID distributionnelle (10,6 points) et 20,3% le SCB (22 points), les troubles mentaux préexistants et la race apparaissant comme facteurs transversaux associés à l’échec d’atteinte des seuils cliniquement pertinents.
IA et analyse massive de l’expérience patient
Plusieurs travaux récents portent sur l’automatisation de l’analyse des PREMs et du feedback textuel à grande échelle, avec un impact direct potentiel pour les directions de la qualité et de la transformation numérique.
Khanbhai et al. (JMIR Medical Informatics, Imperial College London et Imperial College Healthcare NHS Trust, Royaume‑Uni) évaluent un algorithme supervisé de text mining appliqué aux commentaires libres du Friends and Family Test dans neuf organisations de santé anglaises. Le modèle, fondé sur des représentations « bag‑of‑words » et sur une classification supervisée, atteint une exactitude globale d’environ 75% pour la prédiction des thèmes et du sentiment, avec des performances initialement plus faibles en pédiatrie et santé mentale avant adaptation par des schémas de codage locaux. La saturation thématique est atteinte après le cinquième établissement, ce qui permet de limiter le recodage manuel pour les quatre derniers et de stabiliser les modèles.
Canfell et al. (BMJ Health Care Informatics, King’s College London et Queensland Digital Health Centre, Australie) réalisent une étude de recherche‑action participative couvrant 114 hôpitaux et 16 services de santé publics d’un État australien, soit 175 282 enquêtes PREMs et 23 982 réponses libres pour un taux moyen de réponse de 13,7% entre 2020 et 2022. Les auteurs documentent des workflows existants jugés problématiques (volume de données, délais analytiques, faible intégration aux circuits de décision, inéquités de ressources analytiques) et co‑conçoivent trois workflows IA semi‑automatisés allant de rapports simples « no‑code » à des tableaux de bord Power BI à granularité unité clinique, intégrant des modules d’analyse thématique non supervisée. Ces workflows sont mappés à un cadre de faisabilité validé et considérés comme prêts pour un pilote clinique.
Rahman et al. (Scientific Reports, Begum Rokeya University, Bangladesh) appliquent LightGBM, Random Forest, XGBoost et CatBoost à un échantillon de 312 patients issus de deux hôpitaux privés pour prédire la satisfaction globale. Le modèle LightGBM sans sur‑échantillonnage SMOTE obtient une exactitude de 0,85, une ROC‑AUC de 0,83 et un coefficient de corrélation de Matthews de 0,69, les analyses SHAP identifiant le plan de traitement, l’âge, la facilité de prise de rendez‑vous, le temps d’attente et les informations médicamenteuses comme déterminants principaux de satisfaction. Ces données illustrent, dans un contexte à ressources limitées, la capacité d’outils explicables à mettre en évidence des leviers opérationnels immédiats (organisation des flux, communication structurée).
Dans le domaine dentaire, Ingle et al. (Journal of Pharmacy & Bioallied Sciences, universités d’Arabie saoudite et d’Inde) réalisent une revue systématique et méta‑analyse incluant sept études et 1 225 patients. Les technologies d’IA (diagnostic assisté, planification, simulation) sont associées à une taille d’effet globale de 1,16 (IC 95 % 1,11–1,22, Z = 41,75, p < 0,00001) sur la satisfaction, avec des bénéfices décrits en termes de précision perçue, efficacité procédurale, confiance, communication et réduction de l’anxiété.
Agents IA, empathie et dispositifs au contact du patient
L’expérience patient ne se résume pas aux PROMs/PREMs et aux scores agrégés ; plusieurs études examinent les interactions directes entre IA, cliniciens et patients.
Marks et al. (Journal of General Internal Medicine, Beth Israel Deaconess Medical Center et Cooper University Health Care, États‑Unis) mènent une étude transversale dans deux services d’urgences universitaires, incluant 1 025 patients adultes. À l’aide d’un algorithme LASSO, les auteurs identifient, parmi 27 comportements de médecins, neuf actions prédictives des scores d’une échelle validée de compassion à cinq items, l’écoute attentive (« écouter soigneusement ce que vous aviez à dire ») étant associée à l’augmentation la plus forte du score. Des analyses exploratoires suggèrent des différences de pondération de certains comportements selon le sexe et la race des patients, ce qui ouvre la voie à des interventions ciblées de formation et à d’éventuels systèmes de feedback augmentés par l’IA.
Chen et al. (Digital Health, Beijing University of Chinese Medicine, Chine) exploitent 7 586 dialogues de consultation en ligne, dont 71,8% notés satisfaisants, pour construire, via LightGBM (F1 = 0,78, AUC = 0,81), un modèle de classification des consultations fondé sur sept variables dérivées des trois dimensions de la Jefferson Scale of Physician Empathy. Les dimensions « se mettre à la place du patient » et « prise de perspective » ressortent comme déterminants principaux de satisfaction, suggérant que les marqueurs linguistiques d’empathie peuvent être captés automatiquement et servir de base à des outils d’aide à la communication ou de supervision qualitative.
Wang et al. (Digital Health, Affiliated Hospital of Guangdong Medical University et universités chinoises partenaires) analysent, via un modèle d’équations structurelles, les effets de services de consultation IA dans un internet hospital sur 1 113 réponses valides. Le modèle dual montre que la satisfaction résulte d’une voie « technique » (efficacité, disponibilité du système, confidentialité, fulfillment) agissant via la valeur perçue, et d’une voie « expérientielle » où la qualité des rencontres de service influence satisfaction via la valeur perçue et les émotions. Les émotions jouent un rôle d’amplificateur : les émotions positives renforcent l’effet de la valeur perçue, tandis que les émotions négatives l’atténuent, les interactions de service ayant un effet particulièrement marqué sur la réduction des émotions négatives.
Li et al. (Journal of Medical Internet Research, hôpitaux chinois) comparent l’expérience de 394 patients externes selon qu’ils ont ou non utilisé un agent conversationnel IA dans leur parcours. Après ajustement multivarié, l’utilisation de l’agent est associée à une augmentation moyenne de 7,51 points du score global d’expérience, ainsi qu’à des scores significativement meilleurs sur les dimensions de communication médecin‑patient, d’information, de résultats à court terme et de satisfaction globale. Ces résultats suggèrent que les agents conversationnels peuvent améliorer l’expérience perçue en amont ou en complément du contact humain, à condition d’être intégrés dans un parcours cohérent.
Dans un autre registre, Umman et al. (Transplantation Proceedings, hôpitaux turcs) évaluent un dispositif d’éducation et de conseil basé sur ChatGPT et WhatsApp pour des receveurs et donneurs en transplantation. Sur 196 patients et 1 281 questions, 92% des réponses IA sont jugées « sûres » (score ≥4/5) et 80% « exactes » (score ≥4/5), avec un taux de satisfaction globale de 99,5% sur l’échelle SAPS. Les auteurs insistent toutefois sur la nécessité d’une supervision médicale systématique et de limites explicites du rôle de l’IA.
Harvey et al. (World Journal of Pediatric Surgery, système multi‑sites nord‑américain) explorent l’usage d’un scribe clinique IA « ambiant » en consultation chirurgicale externe. L’étude rapporte une adoption de 58 à 90% des consultations, une réduction de la charge mentale (NASA‑TLX) de 14 à 5, une baisse du sentiment de précipitation de 15 à 5 et une diminution du taux de burn‑out de 67% à 33%, avec amélioration des scores d’attention non partagée (de 3,5 à 4,1) et stabilité des indicateurs financiers. Indirectement, ces gains sur la disponibilité cognitive du clinicien peuvent se traduire par une expérience patient perçue comme plus attentive et moins fragmentée.
Dans le dépistage, Bhambhwani et al. (Ophthalmic Epidemiology, Northern Ontario School of Medicine et Orbis International) évaluent un programme pilote de dépistage autonome de la rétinopathie diabétique par IA en soins primaires auprès de 202 patients diabétiques à Thunder Bay, Canada. Les examens IA sont techniquement réussis dans 93,6% des cas, 22,2% des patients présentent une rétinopathie « référable », et 76% de ces derniers se rendent effectivement à un rendez‑vous d’ophtalmologie, tandis que le score moyen de satisfaction pour l’ajout de l’examen IA à la consultation est de 4,8/5. L’étude conclut à la faisabilité et à l’acceptabilité de ce modèle, qui renforce l’accessibilité au dépistage sans dégrader l’expérience patient.
Qualité de vie et architectures multimodales
Enfin, Haleem et al. (IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, consortium européen GATEKEEPER) proposent une architecture profonde multimodale pour estimer la qualité de vie de patients atteints de cancer avancé à partir de données de dispositifs portables et de PROMs. Sur 204 patients suivis pendant 42 jours, l’architecture, combinant CNN, BiLSTM avec attention pour les signaux physiologiques (fréquence cardiaque, activité, sommeil) et un réseau parallèle pour les PROMs (HADS, IPOS), atteint une MAPE d’environ 0,24 pour la prédiction d’un score d’HRQoL. Cette approche illustre le potentiel des combinaisons capteurs + PROMs pour un monitoring continu du vécu des patients, avec des applications potentielles en oncologie, soins palliatifs et maladies chroniques.
Conditions de succès pour les directions de santé numérique
Les travaux analysés convergent sur plusieurs conditions nécessaires pour que l’IA devienne un levier durable d’amélioration de l’expérience patient plutôt qu’un ensemble d’expériences isolées. Sur le plan méthodologique, les revues insistent sur la standardisation du reporting (hyperparamètres, gestion des biais, external validation), l’intégration de variables psychosociales et de santé mentale, et la nécessité de ne pas transposer mécaniquement des modèles d’un contexte à un autre. Sur le plan organisationnel, les études anglaises et australiennes montrent que la valeur se situe dans des workflows analytiques réutilisables, ancrés dans les circuits d’amélioration de la qualité (tableaux de bord, boucles d’action, responsabilités claires) plus que dans la sophistication isolée des algorithmes.
Pour les CEO et responsables de la santé numérique, plusieurs axes opérationnels se dégagent : investir dans la collecte structurée et longitudinale de PROMs/PREMs (y compris texte libre), co‑concevoir des workflows IA avec les équipes cliniques et les patients, documenter systématiquement l’impact sur les sous‑groupes (équité, acceptabilité), et considérer l’IA à la fois comme outil analytique (priorisation des actions) et comme couche de service (agents, scribes, dépistage autonome) agissant sur la perception directe de la qualité des soins. L’enjeu, au vu de ces travaux, n’est plus de démontrer la faisabilité technique, mais d’industrialiser des usages responsables, validés et centrés sur la valeur vécue par les patients.
Bibliographie — Sélection 2024‑2025 (revues de littérature et études citées)
Bhambhwani V et al. Feasibility and Patient Experience of a Pilot Artificial Intelligence-Based Diabetic Retinopathy Screening Program in Northern Ontario. Ophthalmic Epidemiol. 2025;32(5):518‑524. doi: 10.1080/09286586.2024.2434738.
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