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Alors que la démence se répand, les chercheurs de la Mayo Clinic pensent que l’intelligence artificielle est la clé pour permettre des diagnostics plus précoces et plus rapides.
En associant l’IA et les tests EEG (électroencéphalogramme), l’équipe du programme d’IA neurologique de la Mayo Clinic (NAIP) à Rochester, dans le Minnesota, a pu identifier des types spécifiques de démence plus tôt qu’elle ne l’aurait fait par une analyse humaine.
Sur la base de ces résultats, les EEG pourraient éventuellement fournir un moyen plus accessible, moins coûteux et moins invasif d’évaluer la santé du cerveau plus tôt, selon un communiqué de presse de l’hôpital.
QU’EST-CE QUE L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE ?
La recherche a été publiée la semaine dernière dans la revue Brain Communications.
Qu’est-ce qu’un EEG ?
Avec un EEG, un technicien attache de petites électrodes métalliques sur le cuir chevelu du patient, qui mesurent l’activité électrique dans le cerveau.
Le test produit un enregistrement de lignes ondulées qui représentent les impulsions électriques du cerveau.
L’électroencéphalogramme (EEG) est un examen qui mesure l’activité électrique du cerveau à l’aide de petits disques métalliques (électrodes) fixés sur le cuir chevelu. Cette activité apparaît sous forme de lignes ondulées sur un enregistrement EEG. (iStock)
Il est principalement utilisé pour diagnostiquer l’épilepsie, mais peut également être utilisé pour identifier d’autres troubles cérébraux, selon le Dr David Jones, clinicien spécialisé en neurologie comportementale, qui dirige le programme d’intelligence artificielle à la Mayo Clinic dans le Minnesota.
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La clinique effectue des milliers d’EEG chaque année pour évaluer les patients souffrant de problèmes neurologiques.
On sait depuis un certain temps que les schémas des ondes cérébrales changent chez les patients atteints de démence ou de problèmes cognitifs causés par la maladie d’Alzheimer ou la maladie à corps de Lewy, a déclaré Jones dans une interview téléphonique avec Fox News Digital.
« Cependant, il faut beaucoup d’analyses spécialisées, d’expertise et de travail manuel pour extraire ces informations, c’est pourquoi la maladie d’Alzheimer et la démence ne sont pas systématiquement évaluées par EEG. »
Exploiter les « informations cachées »
Avec cette étude, les chercheurs ont cherché à trouver des « informations cachées » dans les ondes cérébrales des patients en utilisant des algorithmes informatiques, sans travail manuel, a déclaré Jones.
L’outil d’IA a été développé en interne à la Mayo Clinic, formé à partir des données de plus de 11 000 patients ayant reçu des EEG sur une période de dix ans.
Les EEG sont principalement utilisés pour diagnostiquer l’épilepsie, mais ils peuvent également être utilisés pour identifier d’autres affections cérébrales. (iStock)
En analysant les ondes cérébrales complexes, le modèle a identifié six modèles spécifiques qui apparaissaient chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou de la maladie à corps de Lewy et qui n’étaient pas retrouvés chez ceux qui n’avaient aucun trouble cognitif, selon Jones.
La corrélation a été confirmée en examinant également d’autres mesures, telles que les tests cognitifs, les biomarqueurs sanguins et les tomographies par émission de positons (TEP) cérébrales.
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Dans l’ensemble, l’outil d’IA a réduit le temps de lecture de l’EEG de 50 % et a augmenté la précision de ces lectures « de manière assez significative », a déclaré Jones.
« Cela nous indique qu’il existe de nombreuses informations inutilisées dans les EEG acquis cliniquement que nous pouvons extraire automatiquement – et nous pouvons désormais commencer à créer de meilleurs outils, algorithmes et méthodes », a déclaré Jones.
L’équipe du programme d’IA neurologique de la Mayo Clinic (NAIP) à Rochester, dans le Minnesota, a pu identifier des types spécifiques de démence plus tôt qu’elle ne l’aurait fait avec une analyse humaine. (iStock)
Il serait « très difficile » de réaliser ce type d’analyse à grande échelle sans IA ou technologie d’apprentissage automatique, selon le neurologue.
« Un bond en avant significatif »
Harvey Castro, médecin urgentiste certifié basé à Dallas et conférencier national sur l’intelligence artificielle dans les soins de santé, n’a pas participé à l’étude mais a qualifié la recherche de la Mayo Clinic de « grand bond en avant ».
« Cette technologie peut analyser rapidement et précisément les ondes cérébrales, identifiant ainsi les premiers signes de démence souvent invisibles à l’œil humain », a-t-il déclaré à Fox News Digital.
« Il existe de nombreuses informations inutilisées dans les EEG acquis cliniquement que nous pouvons extraire automatiquement. »
En tant que médecin urgentiste, Castro a déclaré qu’il n’utilisait généralement pas d’EEG en raison du temps nécessaire à l’interprétation des résultats.
« Cependant, la technologie de l’IA permet un traitement rapide de grandes quantités de données, facilitant ainsi des décisions plus rapides et plus éclairées sur la santé cognitive d’un patient », a-t-il déclaré.
« En conséquence, je peux voir cela devenir un nouvel outil que je pourrai utiliser aux urgences. »
L’objectif final est d’intégrer les scanners cérébraux, les analyses sanguines, les tests cognitifs et les ondes cérébrales dans « un modèle complet de la santé cérébrale », a déclaré un chercheur. (iStock)
Selon Castro, l’analyse EEG pilotée par l’IA pourrait changer la donne dans les zones rurales et mal desservies.
« Il s’agit d’une méthode rentable et non invasive pour dépister précocement les problèmes cognitifs, là où les outils de diagnostic avancés comme l’IRM ou la TEP sont limités. »
Prochaines étapes
L’objectif ultime est d’inclure cette analyse EEG pilotée par l’IA dans une approche « multimodale » des tests de démence, selon Jones.
« Cela signifie être capable de modéliser des scanners cérébraux, des analyses sanguines, des tests cognitifs et des ondes cérébrales dans un modèle complet de la santé cérébrale », a-t-il déclaré à Fox News Digital.
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L’étape suivante consiste à mettre en œuvre l’outil d’IA dans la pratique clinique de routine.
« Donc, si vous venez et que vous passez un EEG pour l’épilepsie ou une étude du sommeil, nous pourrons également vous dire simultanément quelque chose sur votre santé cognitive et si nous voyons quelque chose qui signifie que vous pourriez avoir besoin de consulter un neurologue comportemental », a déclaré Jones.
Il reste encore plusieurs années de recherche avant que cette technologie ne devienne largement accessible, a noté le chercheur. (iStock)
À l’avenir, le neurologue envisage que les EEG deviennent une technologie « hautement évolutive et portable », où les gens peuvent même effectuer des évaluations cognitives à distance – « de la même manière que vous mesurez la tension artérielle ou le rythme cardiaque chez vous ».
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Il reste encore plusieurs années de recherche avant que cette technologie ne devienne largement accessible, a noté Jones.
Risques et limites potentiels
Malgré les avantages de ce type de technologie, Castro a averti que l’intégration de l’IA dans la pratique clinique pose des défis.
« Bien que l’IA puisse fournir des informations précieuses, l’expertise et l’empathie du clinicien restent irremplaçables. »
« Il s’agit notamment de la nécessité d’une formation substantielle pour les professionnels de la santé afin qu’ils puissent utiliser ces outils de manière efficace et du risque d’une dépendance excessive à l’égard de l’IA au détriment du jugement clinique », a-t-il déclaré à Fox News Digital.
Il est également important d’équilibrer l’utilisation de l’IA avec une « touche humaine », a déclaré Castro.
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« Bien que l’IA puisse fournir des informations précieuses, l’expertise et l’empathie du clinicien restent irremplaçables pour prodiguer des soins holistiques aux patients. »
D’autres considérations incluent la garantie de la confidentialité des données des patients, l’obtention d’un consentement éclairé et la prévention des biais dans les algorithmes d’IA, a ajouté le médecin.
En analysant les ondes cérébrales complexes, le modèle a identifié six modèles spécifiques qui apparaissaient chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou de la maladie à corps de Lewy et qui n’étaient pas observés chez ceux qui ne présentaient aucun trouble cognitif. (iStock)
Jones, le neurologue de la Mayo Clinic, a reconnu qu’il y avait des risques à trop s’appuyer sur des algorithmes, mais a souligné que la technologie est conçue à l’aide de « données du monde réel pour une utilisation dans le monde réel ».
« Sa valeur se mesure à la manière dont il nous aide à prendre soin de nos patients – c’est notre objectif. »
L’équipe est « bien consciente » des problèmes potentiels et prend des mesures pour les atténuer, a déclaré Jones à Fox News Digital.
« Nous suivons les bonnes pratiques en matière d’IA et d’apprentissage automatique dans le cadre de l’éthique de notre conception logicielle et des valeurs de la Mayo Clinic. »
2024-08-05 12:00:00
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