À l’avenir, l’intelligence artificielle jouera un rôle important en médecine. En diagnostic, des tests réussis ont déjà été réalisés : par exemple, l’ordinateur peut apprendre à catégoriser les images avec une grande précision selon qu’elles présentent des changements pathologiques ou non. Cependant, il est plus difficile de former une intelligence artificielle pour examiner les conditions variables dans le temps des patients et pour calculer les suggestions de traitement – c’est précisément ce qui a maintenant été réalisé à TU Wien en coopération avec l’Université médicale de Vienne.
À l’aide de nombreuses données provenant d’unités de soins intensifs de divers hôpitaux, une intelligence artificielle a été développée qui fournit des suggestions pour le traitement des personnes nécessitant des soins intensifs en raison d’une septicémie. Les analyses montrent que l’intelligence artificielle surpasse déjà la qualité des décisions humaines. Cependant, il est maintenant important de discuter également des aspects juridiques de ces méthodes.
Utilisation optimale des données existantes
« Dans une unité de soins intensifs, de nombreuses données différentes sont collectées 24 heures sur 24. Les patients sont surveillés en permanence médicalement. Nous voulions déterminer si ces données pouvaient être utilisées encore mieux qu’avant », explique le professeur Clemens Heitzinger de Analyse et calcul scientifique à TU Wien (Vienne). Il est également co-directeur du “Centre d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique” (CAIML) de la TU Wien.
Le personnel médical prend ses décisions sur la base de règles bien fondées. La plupart du temps, ils savent très bien quels paramètres ils doivent prendre en compte pour prodiguer les meilleurs soins. Cependant, l’ordinateur peut facilement prendre en compte beaucoup plus de paramètres qu’un humain – et dans certains cas, cela peut conduire à des décisions encore meilleures.
L’ordinateur comme agent de planification
“Dans notre projet, nous avons utilisé une forme d’apprentissage automatique appelée apprentissage par renforcement”, explique Clemens Heitzinger. “Il ne s’agit pas seulement d’une simple catégorisation – par exemple, séparer un grand nombre d’images entre celles qui montrent une tumeur et celles qui ne le font pas – mais d’une progression temporellement changeante, du développement qu’un certain patient est susceptible d’aller Mathématiquement, c’est quelque chose de tout à fait différent. Il y a eu peu de recherches à cet égard dans le domaine médical.
L’ordinateur devient un agent qui prend ses propres décisions : si le patient va bien, l’ordinateur est « récompensé ». Si l’état se détériore ou si la mort survient, l’ordinateur est « puni ». Le programme informatique a pour tâche de maximiser sa “récompense” virtuelle en prenant des mesures. De cette manière, de nombreuses données médicales peuvent être utilisées pour déterminer automatiquement une stratégie qui atteint une probabilité de succès particulièrement élevée.
Déjà mieux qu’un humain
“La septicémie est l’une des causes de décès les plus courantes en médecine de soins intensifs et pose un énorme défi aux médecins et aux hôpitaux, car la détection et le traitement précoces sont cruciaux pour la survie des patients”, déclare le professeur Oliver Kimberger de l’Université de médecine de Vienne. « Jusqu’à présent, il y a eu peu de percées médicales dans ce domaine, ce qui rend d’autant plus urgente la recherche de nouveaux traitements et approches. Pour cette raison, il est particulièrement intéressant d’étudier dans quelle mesure l’intelligence artificielle peut contribuer à améliorer les soins médicaux. L’utilisation de modèles d’apprentissage automatique et d’autres technologies d’IA est une opportunité d’améliorer le diagnostic et le traitement de la septicémie, augmentant ainsi les chances de survie des patients.
L’analyse montre que les capacités de l’IA surpassent déjà les humains : “Les taux de guérison sont désormais plus élevés avec une stratégie d’IA qu’avec des décisions purement humaines. Dans l’une de nos études, le taux de guérison en termes de mortalité à 90 jours a augmenté d’environ 3 % pour atteindre environ 88 % », déclare Clemens Heitzinger.
Bien sûr, cela ne signifie pas qu’il faille laisser les décisions médicales dans une unité de soins intensifs à l’ordinateur seul. Mais l’intelligence artificielle peut fonctionner comme un dispositif supplémentaire au chevet du patient – et le personnel médical peut la consulter et comparer sa propre évaluation avec les suggestions de l’intelligence artificielle. De telles intelligences artificielles peuvent également être très utiles dans l’éducation.
Une discussion sur les questions juridiques est nécessaire
“Cependant, cela soulève des questions importantes, notamment juridiques”, déclare Clemens Heitzinger. “On pense probablement d’abord à la question de savoir qui sera tenu responsable des erreurs commises par l’intelligence artificielle. Mais il y a aussi le problème inverse : et si l’intelligence artificielle avait pris la bonne décision, mais que l’humain avait choisi une option de traitement différente et le patient a subi un préjudice en conséquence ? » Le médecin est-il alors accusé qu’il aurait mieux valu faire confiance à l’intelligence artificielle car elle est dotée d’une immense expérience ? Ou devrait-il être le droit de l’homme d’ignorer les conseils de l’ordinateur à tout moment ?
“Le projet de recherche montre que l’intelligence artificielle peut déjà être utilisée avec succès dans la pratique clinique avec la technologie d’aujourd’hui, mais une discussion sur le cadre social et des règles juridiques claires sont encore nécessaires de toute urgence”, est convaincu Clemens Heitzinger.