« Aujourd'hui, 5 milliards de personnes n'ont pas accès à une image médicale », assène Jacques Marescaux, créateur de l'Institut de recherche contre les cancers de l'appareil digestif (Ircad) de Strasbourg (Bas-Rhin). Bien que ce problème touche particulièrement les pays les moins développés, la France n'est pas épargnée.
En 2018, le ministère de la Santé estimait que 3,8 millions de Français vivaient dans des déserts médicaux. La répartition des équipements d'imagerie médicale est elle aussi jugée « très inégale » par ce même organisme. « L'outil que nous développons ici permettra certainement de compenser ce manque », souligne Jacques Marescaux. Et ce grâce à une combinaison d'intelligence artificielle (IA) et d'échographie.
Informatique et médecine, une bonne recette
Le projet, nommé Disrumpere, cherche à démocratiser et faciliter le diagnostic automatique grâce à l'assistance d'une IA. L'objectif : créer une alternative peu chère, non-invasive et portable à la machinerie médicale lourde d'aujourd'hui, comme les scanners. Pour y arriver, les chercheurs se sont tournés vers les appareils d'échographie.
« Cette technologie présente beaucoup d'avantages, explique Benoît Sauer, radiologue qui participe au projet. Il n'y a pas de rayon, comme pour la radiologie, et elle ne demande pas de source d'énergie particulière. Elle se branche partout. » De plus, ces appareils sont de moins en moins chers. Pour ce projet, l'Ircad s'est tourné vers EchOpen, une start-up française, notamment soutenue par les Hôpitaux de Paris (AP-HP). L'entreprise cherche à commercialiser un échographe coûtant entre 400 et 500 euros.
Mais ce n'est que la première pierre de ce projet de recherche. « Même avec un appareil peu cher, les formations pour entraîner le personnel soignant à la lecture et l'analyse de l'imagerie médicale restent onéreuses », poursuit le radiologue. L'IA servira alors de moyen de standardisation de l'outil.
Démocratisation en plusieurs étapes
Cette démocratisation passe par plusieurs étapes. D'abord, l'Ircad cherche à développer une IA capable de détecter automatiquement la position des organes. Cette mesure permettra de garantir, entre autres, qu'ils sont entièrement et correctement scannés. « L'intelligence artificielle associe l'image à un score par comparaison, qui permet de s'assurer de la bonne utilisation des images », décrit Alexandre Hostettler, directeur de l'équipe « Surgical data science team » de l'Ircad.
Dans un premier temps, cet outil implémenté d'une IA permettra de répondre aux besoins du continent africain. Le personnel soignant, même peu formé, pourra se déplacer auprès des populations pour effectuer des diagnostics fiables. « Il s'agit de développer des outils à valeurs prédictives négatives [où une faible proportion de personnes testées présente des complications, ndlr] pour ensuite diriger les patients qui en ont besoin vers des centres qui pourront les aider », poursuit Benoît Sauer, citant en exemple le cas de la mortalité materno-fœtal.
En parallèle, le centre développe une IA capable de détecter d'autres problèmes avec une grande précision, comme des kystes ou des tumeurs. « Nous avons de très bons résultats de ces applications sur des fantômes [matériau imitant le corps humain, ndlr], continue Alexandre Hostettler. Des ingénieurs de laboratoire, pas du tout formés à l'imagerie médicale, arrivent à avoir de bons diagnostics avec cette technologie ! » Malgré cet enthousiasme, plusieurs aspects limitent le projet. « Il sera par exemple impossible à la machine de déterminer si la tumeur est maligne ou bénigne, même à plus long terme», évoque Benoît Sauer.
Un nouvel assistant au bloc opératoire
« Une autre force de cette technologie est qu'elle permet de suivre des opérations en temps réel », ajoute-t-il. Des approches sont donc développées pour accompagner différentes chirurgies avec une échographie. « Il est possible d'associer les images de l'échographie à celle d'un scanner préalable. De cette manière, le chirurgien sait tout le temps où il est précisément, en temps réel. » Dans la même veine, l'équipe développe une IA capable d'aider le personnel soignant dans les chirurgies à aiguilles thérapeutiques. À l'aide de l'imagerie, le programme sélectionne la trajectoire idéale de l'aiguille et accompagne le praticien avec un viseur.
« Nous pensons que le futur de la chirurgie passe par l'automatisation des procédés », estime Jacques Marescaux. Cette idée pousse l'Ircad, avec la société Axilum Robotics, à développer des bras robotiques à bas coûts qui réaliseraient une grande partie des actions seuls. D'une part l'automate s'occupera de l'imagerie, de l'autre il placera l'aiguille au bon endroit. Reste alors au personnel de santé de valider la proposition de la machine et pratiquer l'opération. « Si on arrive à un robot à moins de 100 000 euros, on aura réussi notre pari », conclut Jacques Marescaux.
Lancée en novembre 2020 pour une fin prévue en 2024, l'entreprise avance rapidement. « Nous en sommes déjà à environ 20% du projet, pour 25 ingénieurs et 15 cliniciens mobilisés », détaille Alexandre Hostettler. Une partie d'entre eux travaille à Kigali, au Rwanda, où l'Ircad construit un nouveau centre. Vingt ans après son opération pionnière à distance, où le professeur était à New-York et la patiente à Strasbourg, Jacques Marescaux et son institut continuent à vouloir innover. Toujours en mêlant informatique et médecine.
