Un nouvel outil d’IA transparent peut 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 écorché le bras. Il s’est réveillé le lendemain avec une fièvre de 104 ° F, alors ses parents l’ont emmené chez le pédiatre et finalement aux urgences. C’était juste la grippe intestinale, leur a-t-on dit. Trois jours plus tard, Rory est décédé d’une septicémie après que des bactéries provenant de l’éraflure se soient infiltrées dans son sang et aient déclenché une défaillance organique.

« Comment cela se passe-t-il dans une société moderne? » son père, Ciaran Staunton, a déclaré dans une récente interview avec Undark.

Chaque année aux États-Unis, la septicémie tue plus d’un quart de million de personnes, 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 essentiellement une condamnation à mort. Par conséquent, de nombreuses recherches se sont concentrées sur la détection précoce de la septicémie, mais la complexité de la maladie a tourmenté 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 fausses alarmes.

Cela pourrait bientôt changer. En juillet dernier, des chercheurs de Johns Hopkins ont publié un trio d’études dans Nature Medicine et npj Digital Medicine, présentant un système d’alerte précoce utilisant l’intelligence artificielle. Le système a détecté 82 % des cas de septicémie et réduit les décès 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 études démontrant ses avantages ont été menées sur des ensembles de données historiques. Des sources ont déclaré à Undark qu’à leur connaissance, lorsqu’il est utilisé sur des patients en temps réel, aucun algorithme d’IA n’a montré de succès à grande échelle. Suchi Saria, directeur du Machine Learning and Health Care Lab de l’Université Johns Hopkins et auteur principal des études, a déclaré que la nouveauté de cette recherche est de savoir comment «l’IA est mise en œuvre au chevet du patient, utilisée par des milliers de prestataires, et où nous sommes voir des vies sauvées.

Le système d’alerte précoce en temps réel ciblé, ou TREWS, analyse les dossiers de santé électroniques des hôpitaux – des versions numériques des antécédents médicaux des patients – pour identifier les signes cliniques qui prédisent la septicémie, alerter les prestataires sur les patients à risque et faciliter le traitement précoce. Tirant parti de grandes quantités de données, TREWS fournit des informations en temps réel sur les patients et un niveau unique de transparence dans son raisonnement, selon le co-auteur de l’étude et médecin interne de Johns Hopkins, Albert Wu.

Wu a déclaré que ce système offre également un aperçu d’une nouvelle ère d’électronisation médicale. Depuis leur introduction dans les années 1960, les dossiers de santé électroniques ont remodelé la façon dont les médecins documentent les informations cliniques, mais des décennies plus tard, ces systèmes servent principalement de « bloc-notes électronique », a-t-il ajouté. Avec une série de projets d’apprentissage automatique à l’horizon, à la fois de Johns Hopkins et d’autres groupes, Saria a déclaré que l’utilisation de dossiers électroniques de nouvelles façons pourrait transformer la prestation des soins de santé, offrant aux médecins un ensemble supplémentaire d’yeux et d’oreilles et les aider à prendre de meilleures décisions. .

C’est une vision séduisante, mais dans laquelle Saria, en tant que PDG de la société qui développe TREWS, a un intérêt financier. Cette vision minimise également les difficultés de mise en œuvre de toute 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 cadres de recherche contrôlés. 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.

Saria est néanmoins optimiste. « La technologie existe, les données sont là », a-t-elle déclaré. « Nous avons vraiment besoin d’outils d’augmentation des soins de haute qualité qui permettront aux prestataires de faire plus avec moins. »

Actuellement, il n’y a pas de test unique pour la septicémie, les prestataires de soins de santé doivent donc reconstituer leurs diagnostics en examinant les antécédents médicaux d’un patient, en effectuant un examen physique, en effectuant des tests et en s’appuyant sur leurs propres impressions cliniques. Compte tenu d’une telle complexité, au cours de la dernière décennie, les médecins se sont de plus en plus appuyés sur les dossiers de santé électroniques pour aider à diagnostiquer la septicémie, principalement en utilisant des critères basés sur des règles – si ceci, alors cela.

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, nombre de globules blancs – sont anormaux. Cette étendue, bien qu’utile pour détecter les différentes manières dont la septicémie peut se présenter, déclenche d’innombrables faux positifs. Prenez un patient avec un bras cassé. « Un système informatisé pourrait dire, ‘Hey regarde, rythme cardiaque rapide, respiration rapide.’ Cela pourrait déclencher une alerte », a déclaré Cyrus Shariat, médecin des soins intensifs à l’hôpital de Washington en Californie. Le patient n’a certainement pas de septicémie mais déclencherait néanmoins l’alarme.

Ces alertes apparaissent également sur les écrans d’ordinateur des fournisseurs sous forme de pop-up, ce qui les oblige à arrêter tout 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’alerte, où les travailleurs de la santé commencent à ignorer le flot de rappels irritants. Selon M. Michael Shabot, chirurgien traumatologue et ancien directeur clinique du Memorial Hermann Health System, « c’est comme une alarme incendie qui se déclenche tout le temps. Vous avez tendance à être désensibilisé. Vous n’y faites pas attention.

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

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