Aux avant-postes de la médecine de demain, Nancy est l’un des premiers CHU en France à avoir installé un robot chirurgical dans ses blocs et ce dès 2001. Aujourd’hui, l’établissement lorrain relève le défi du « CHU de demain » avec l’Intelligence Artificielle au service de la santé. Médecins, chercheurs, entrepreneurs explorent ses nouvelles opportunités qui concernent non seulement le progrès de la connaissance au service de la lutte contre les maladies, mais aussi des innovations organisationnelles et managériales. Entre recherche fondamentale, clinique, startups et projets sur les données, le CHRU de Nancy joue pleinement son rôle d’accélérateur d’évolution. Retour aux fondamentaux et tour d’horizon des avancées nancéiennes avec le nouveau dossier de Re.Med.* « La Lorraine Intelligente ».
Partie prenante de projets aussi ambitieux que structurants comme le futur « Hôtel à projets économiques, financé dans le cadre du Pacte Métropolitain d’Innovation, ou, l’entrepôt de données à finalité de recherche et de pilotage d’activité, impulsé par la mission « Health Data Hub », le CHRU de Nancy invente le soin de demain. » déclare Bernard Dupont, Directeur général du CHRU de Nancy. Dans toutes les disciplines, l’IA va permettre de rationaliser la prise de décision du médecin qui sera toujours « maître à bord » mais, désormais, accompagné par un super analyseur. Ainsi, l’agrégation des données personnelles va bouleverser les connaissances et, même, le rapport à la maladie, en permettant d’anticiper parfois, l’apparition des premiers symptômes, d’où le concept de « médecine prédictive ».
Qu’est-ce que l’IA au juste ? Des programmes informatiques qui, à base de mathématique et de statistique, dépassent les capacités d’analyse de l’humain et réalisent des tâches plus rapidement que lui. « L’ordinateur traite les données, les structure en information, voire en connaissances, qui alimentent sa propre « réflexion »…» précise Eliane Albuisson, médecin de santé publique, spécialiste en biostatistiques et informatique. Ouverture sur de nouvelles perspectives, exploration de savoirs inconnus, l’IA mène cette réflexion, sans que les chercheurs, aujourd’hui, puissent en expliquer le cheminement de ce raisonnement algorithmique. C’est ce qu’ils appellent : l’effet « boîte noire ». « Nous travaillons sur la transparence d’informations autour de la prise de décision de l’algorithme : nous essayons de fournir une sorte d’interprétation de la prise de décision par l’IA. » explique Julien Oster, « data scientist » au laboratoire IADI, Inserm U1254.
Comment fonctionnent les connexions à l’intérieur de l’IA ?
« La machine analyse les jeux de données et extrait ce qui est prédominant dans chaque classe, sous forme de tests constituant les embranchements d’un arbre de décision. » explique Marie-Dominique Devignes, chercheuse CNRS au Loria, spécialiste en bio-informatique. L’IA enregistre les variables et retient « les signaux prédictifs d’un risque pour la santé du malade. » complète Anne Gégout-Petit qui dirige l’équipe BIGS (Biologie, Génétique et Statistique) commune à L’INRIA Nancy Grand-Est et à l’Institut Elie Cartan de Lorraine. « Dans nos études sur la génétique, ce n’est pas forcément l’expression d’un gène qui va prédire le risque de maladie, mais celle de plusieurs gènes en même temps. Nous allons chercher aussi cela dans les données : des schémas éventuellement complexes qui prédisent quelque chose. Il y a du « statistical learning là-dedans, de la bio-informatique, de la mathématique. Il y a de l’intelligence numérique ! » s’enthousiasme-t-elle.
L’IA se nourrit donc de millions de données et, au plus elle peut en engranger, au plus elle est performante. « Certaines données sont très structurées, prêtes pour une analyse statistique, ou pour être utilisées par un système d’IA, d’autres beaucoup moins. C’est une des particularités des données de santé : on les retrouve dans des formats différents (nombres, textes, images, signaux, tracés …) issus de sources multiples (médecins, personnels soignants, patients, machines, etc.) Elles sont, en plus, très souvent éparpillées et nécessitent d’être regroupées et retraitées si on veut tirer le meilleur profit de toute leur richesse » détaille Nicola Jay, médecin de santé publique, spécialisé dans l’informatique et le traitement de l’information médicale.
A Nancy, l’entrepôt de données sera alimenté par celles collectées dans le Dossier Patient Informatisé, baptisé DxCare®. Seront également disponibles, celles contenues aussi dans « les 250 et 300 bases de données différentes qui vont des Urgences, au PMSI (Projet de Médicalisation des Systèmes d’Information servant à définir l’activité de l’établissement pour calculer son allocation budgétaire), en passant par celles qui concernent les personnels ou les achats. » poursuit Jean-Christophe Calvo, directeur du système d’information du GHT Sud Lorraine « C’est notre richesse parce que l’IA a besoin de cas concrets pour apprendre. S’y ajoutent 40 km de linéaire d’archives papier dont nous numérisons les éléments nécessaires à la prise en charge des patients. Un entrepôt de données, c’est la possibilité de disposer, d’abord, d’indicateurs anonymisés et sécurisés sur les patients du GHT, et, aussi, de mettre à disposition des indicateurs médico économiques. »
L’IA est, et sera, aussi alimentée par les patients eux-mêmes, qui par leurs activités sur les réseaux laissent des traces visibles de leur passage. Des habitudes qui seront mises à l’œuvre pour faire naître des nouveaux partenaires scientifiques : les patients collaborateurs de chercheurs. « Avec les nouvelles technologies, le patient entre désormais ses propres données sur une plateforme dédiée et, ainsi, acquiert un statut de contributeur à la recherche. » se projettent Laurent Peyrin-Biroulet, gastroentérologue et hépatologue du CHRU de Nancy et Cédric Baumann, chef de sa Plateforme d’Aide à la Recherche Clinique (PARC). Pour préparer le patient d’aujourd’hui à cette mission de demain, il est important, d’accompagner progressivement la généralisation de l’usage de l’IA en santé, d’expliquer ses capacités impressionnantes mais aussi d’en poser les limites.
« A l’échelle planétaire, surtout avec les enjeux environnementaux, il ne s’agit pas que cette nouvelle et puissante perspective soit guidée par la cupidité ou l’égocentrisme. Sous peine de graves désillusions, nous devrons rentrer avec l’IA dans la civilisation du respect et du partage. C’est aussi cela, la révolution. » alerte Eliane Albuisson. L’humain doit donc rester au centre des décisions et pas l’ordinateur ! D’où l’importance des questions éthiques autour de cette culture de l’IA et de son rayonnement. Sur le plan collectif, le Conseil de l’Europe a élargi la Convention sur la protection des personnes à la protection du citoyen et de ses libertés fondamentales, au respect de sa vie privée eu égard à l’accroissement de la circulation de l’information sur les réseaux. Les chercheurs en santé et dans d’autres spécialités recommandent eux la plus grande vigilance pour que ces données soient utilisées à bon escient, que leur stockage soit sécurisé, l’anonymat garanti et que la dignité des personnes, y compris pour les plus vulnérables, soit protégée.
L’IA c’est aussi, l’amélioration des prouesses technologiques qui entraîne forcément celles de l’art médical. La robotique et l’automatique en santé en sont la preuve. Ils bouleversent également les méthodes de formation des professionnels qui passent désormais par la simulation pour les chirurgiens par exemple. De même, créer une startup autour d’une innovation, est devenu aujourd’hui un passage obligé pour valoriser son travail sur le marché de la santé. D’où, là aussi, l’ouverture de nouvelles formations comme « …le PEEL, Pôle Entreprenariat Etudiant de Lorraine, ouvert en partenariat avec l’Université » par une équipe de médecins dont Pascal Eschwège, chirurgien urologue au CHRU. D’où l’accélération du rythme général de travail de recherche liée à cette nouvelle culture. A tel point que certains réclament une denrée devenue rare : « Ce qui nous manque aujourd’hui, c’est le temps pour une réflexion profonde sur nos observations » constate Bruno Rossion qui coordonne l’équipe de neurosciences des systèmes et de la cognition du Centre de Recherche en Automatique de Nancy.
Reste que cette frénésie pleine de promesses, doit aussi laisser à chacun sa liberté. Celle de ne pas vouloir savoir ce que lui réserve la médecine prédictive, de ne pas vouloir être profilé, ou géolocalisé ou orienté dans ses choix… En clair, « de défendre sa tranquillité » fait valoir Jean-Yves Le Déaut, professeur de biochimie et auteur d’un rapport en 2017, remis au Conseil de l’Europe et intitulé « Convergence technologique, Intelligence Artificielle et droits de l’homme ».
Marie-Georges Fayn
* Re.Med. revue semestrielle sur la Recherche Medicale du CHRU de Nancy, rédactrice en chef : Laurence Verger. Re.Med 7 en ligne : https ://fr.calameo.com/read/005449163c27281253173 ou http ://www.chru-nancy.fr/index.php/accueil-recherche
Journée IA santé organisée par le CHRU de Nancy – les conférences en vidéo sur https ://youtu.be/ie6pDiHqpyU
