Un nouvel outil d’IA transparent pourrait aider à détecter l’empoisonnement du sang

Il y a dix ans, Rory Staunton, 12 ans, a plongé dans un ballon en cours de gym et s’est gratté le bras. Le lendemain, il s’est réveillé avec une température de 104°F, alors ses parents l’ont emmené chez le pédiatre et finalement aux urgences. On leur a dit que c’était juste une grippe intestinale. Trois jours plus tard, Rory est décédé d’une septicémie après que des bactéries provenant de l’égratignure se soient infiltrées dans son sang et aient provoqué une défaillance organique.

« Comment cela se produit-il dans la société d’aujourd’hui ? » a déclaré son père Ciarán Staunton dans une récente interview avec Undark.

La septicémie tue plus d’un quart de million de personnes chaque année aux États-Unis, plus que les accidents vasculaires cérébraux, le diabète ou le cancer du poumon. L’une des raisons de tout ce carnage est que la septicémie n’est pas bien comprise, et si elle n’est pas détectée à temps, c’est en fait une condamnation à mort. Par conséquent, de nombreuses études se sont concentrées sur la détection précoce de la septicémie, mais la complexité de la maladie a entravé les systèmes de soutien clinique existants – des outils électroniques qui utilisent des alertes contextuelles pour améliorer les soins aux patients – avec une faible précision et des taux élevés de faux positifs.

Cela pourrait changer bientôt. En juillet dernier, des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont publié trois études dans Nature Medicine et npj Digital Medicine démontrant un système d’alerte précoce utilisant l’intelligence artificielle. Le système a détecté 82 % des cas de septicémie et réduit la mortalité de près de 20 %. Alors que l’IA – dans ce cas l’apprentissage automatique – promet depuis longtemps d’améliorer les soins de santé, la plupart des recherches démontrant ses avantages ont été effectuées sur des ensembles de données historiques. Des sources ont déclaré à Undark qu’à leur connaissance, aucun algorithme d’IA n’a démontré de succès à grande échelle lorsqu’il est utilisé sur des patients en temps réel. Suchi Sariya, directeur du Machine Learning and Health Lab de l’Université Johns Hopkins et auteur principal de la recherche, a déclaré que la nouveauté de cette étude réside dans la manière dont «l’IA est mise en œuvre au chevet du patient, utilisée par des milliers de prestataires, et où nous en sommes. voir des vies sauvées.

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Le système d’alerte précoce en temps réel ciblé, ou TREWS, analyse les dossiers de santé électroniques des hôpitaux (versions numériques des dossiers des patients) pour détecter les signes cliniques qui prédisent la septicémie, alerte les prestataires de services sur les patients à risque et favorise un traitement précoce. Albert Wu, co-auteur de l’étude et médecin du personnel de Johns Hopkins, affirme que TREWS utilise de grandes quantités de données pour fournir des informations en temps réel sur les patients et offre un niveau unique de transparence à son raisonnement.

Wu a déclaré que le système offre également un aperçu d’une nouvelle ère de l’électronique médicale. Depuis son introduction dans les années 1960, les dossiers de santé électroniques ont changé la façon dont les médecins documentent les informations cliniques, mais des décennies plus tard, ces systèmes servent essentiellement de «carnet électronique», a-t-il ajouté. Avec de nombreux projets d’apprentissage automatique à l’horizon, à la fois de Johns Hopkins et d’autres groupes, Sariya affirme que l’utilisation de dossiers électroniques de nouvelles façons pourrait transformer le système de santé en donnant aux médecins des yeux et des oreilles supplémentaires et en les aidant à prendre de meilleures décisions. .

C’est une vision séduisante, mais dans laquelle Sariya, en tant que PDG de la société qui développe TREWS, a un intérêt financier. Ce point de vue minimise également la difficulté d’introduire une nouvelle technologie médicale : les prestataires peuvent être réticents à faire confiance aux outils d’apprentissage automatique, et ces systèmes peuvent ne pas fonctionner aussi bien en dehors des conditions d’étude contrôlées. Les dossiers de santé électroniques s’accompagnent également de nombreux problèmes existants, allant de l’enterrement des prestataires sous le travail administratif à la mise en danger de la sécurité des patients en raison de problèmes logiciels.

Néanmoins, Sariya est optimiste. « La technologie est là, les données sont là », a-t-elle déclaré. « Nous avons vraiment besoin d’outils de haute qualité pour étendre les soins qui permettront aux prestataires de services de faire plus avec moins. »

Il n’existe actuellement aucun test unique pour la septicémie, de sorte que les prestataires de soins de santé doivent reconstituer leurs diagnostics en examinant les antécédents médicaux du patient, en effectuant un examen physique, en effectuant des tests et en s’auto-évaluant en fonction de leurs propres impressions cliniques. Compte tenu de cette complexité, au cours de la dernière décennie, les médecins se sont de plus en plus appuyés sur les dossiers de santé électroniques pour diagnostiquer la septicémie, principalement en utilisant des critères basés sur des règles – si ceci, alors cela.

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Un tel exemple, connu sous le nom de critères SIRS, indique qu’un patient est à risque de septicémie si deux des quatre signes cliniques – température corporelle, fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, numération des globules blancs – sont anormaux. Cette zone, utile pour détecter diverses manifestations de septicémie, provoque d’innombrables faux positifs. Prenez un patient avec un bras cassé. « Un système informatisé pourrait dire, ‘Hé, regardez, fréquence cardiaque rapide, respiration rapide.’ Cela peut être alarmant », a déclaré Cyrus Shariat, médecin de soins intensifs à l’hôpital de Washington en Californie. Le patient n’a certainement pas de septicémie, mais ce sera néanmoins alarmant.

Ces alertes apparaissent également sur les écrans d’ordinateur des vendeurs sous forme de pop-up, les forçant à arrêter ce qu’ils font pour répondre. Ainsi, malgré ces systèmes basés sur des règles qui réduisent parfois la mortalité, il existe un risque de fatigue d’avertissement lorsque les professionnels de santé commencent à ignorer le flot de rappels gênants. Selon M. Michael Chabot, chirurgien traumatologue et ancien directeur clinique du Système de santé Memorial Hermann : « C’est comme une alarme incendie qui se déclenche tout le temps. Vous êtes sujet à la désensibilisation. Vous n’y faites pas attention.

Déjà, les dossiers électroniques ne sont pas très populaires auprès des médecins. Dans une enquête de 2018, 71 % des médecins ont déclaré que les notes contribuaient grandement à l’épuisement professionnel, et 69 % ont déclaré qu’elles prenaient un temps précieux aux patients. Une autre étude de 2016 a révélé que pour chaque heure consacrée aux soins des patients, les médecins doivent consacrer deux heures supplémentaires aux dossiers de santé électroniques et au travail de bureau. James Adams, président de la médecine d’urgence à l’Université Northwestern, a qualifié les dossiers de santé électroniques de « bourbier d’informations encombré ».