Enjeux, défis et apports de l’IA dans la médecine contemporaine

Dans le cadre de son partenariat avec Sport & Entreprises – Business Club,  Groupe Pasteur Mutualité organisait le 10 décembre dernier, la conférence « Sport & Rugby – Business Club » animée par Alain Marty, sur le thème de l’intelligence artificielle (IA) au service de la santé.

par Cécile Menu.

Auprès d’un public d’une centaine de chefs d’entreprise, Groupe Pasteur Mutualité, un groupe mutualiste d'assurances et de services dédié aux professionnels de santé, a, par l'intervention de son président le Dr Bertrand Mas Fraissinet, présenté sa vision de l’intelligence artificielle. Stéphane Roques – délégué général de Medicen Paris Région (cf. encadré) – a redéfini l’IA en santé. Enfin le Pr Fabrice Chrétien, neuropathologiste et chercheur à l'Institut Pasteur, a présenté l’impact de l’IA dans le diagnostic morphologique et les avancées remarquables qu'elle permet en cancérologie.

La conférence s’est terminée par une session de questions-réponses soulevant les interrogations posées par le parterre d’industriels.

Avec l’IA, la question de la responsabilité est un vrai sujet de société

Pour le Dr Bertrand Mas-Fraissinet, nouveau Président du Groupe Pasteur Mutualité, « l’IA sera probablement demain, et l’est déjà aujourd’hui, une vraie transformation des métiers et de la pratique de la médecine » et de préciser que se posera, en particulier pour l’assureur ou le mutualiste, la question de la responsabilité. « A partir du moment où l’on confie une part de son diagnostic à des logiciels si, in fine, il y a une erreur médicale, à qui revient la responsabilité ? Au médecin, à l’IA, à l’industriel qui a conçu l’algorithme ?…, c’est un vrai sujet de société ». Enfin B. Mas-Fraissinet soulevait la problématique de la règlementation stricte en France concernant la collecte des data engendrant une concurrence déloyale par rapport à d’autres acteurs et nous faisant prendre beaucoup de retard.

Si l’IA est à la fois un recours et un avenir pour la qualité des soins, elle suscite en même temps une certaine angoisse pour le corps médical par crainte que la technicité ne prenne le pas sur l’humanité. « L’intelligence artificielle n’est pas sociale. Dans l’action médicale il y a toujours une composante sociale, une empathie, une écoute et une sensibilité et la nécessité de replacer le patient dans son environnement ce que l’IA ne fait pas… La finalité de la démarche médicale est de proposer au patient une sortie de la maladie, en aucun cas de faire un constat technique scientifique mais de construire le projet thérapeutique avec un diagnostic technique ». L’IA ne peut donc être qu’un « outil maîtrisé ».

Demain faire appel à l’IA, en travaillant avec de nombreuses données, nous permettra de déterminer le pourcentage de chances pour un patient de bien répondre au traitement

L’intelligence artificielle, trois révolutions, deux apports

« L’IA traverse l’ensemble des thématiques, qu’il s’agisse du diagnostic biologique, du diagnostic par imagerie mais aussi des technothérapies (thérapies par la technologie : prothèses, implants connectés) et même des biothérapies (thérapie génique, cellulaire) », rappelait Stéphane Roques. Trois révolutions qui ont recours à l’IA bouleversent les innovations en santé aujourd’hui : les connaissances en biologie, la génétique, les ruptures technologiques comme le séquençage biologique ou la microfluidique ». L’IA représente ce qu’était l’électricité au XIX^e siècle. « On n’imagine pas aujourd’hui vivre sans électricité », soulignait Stéphane Roques, « l’IA est un carburant qui apporte un certain nombre de technologies et qui va faire le produit de santé de demain ».

Deux grands apports alimentent l’IA en santé : l’apport scientifique de type R&D qui favorise des découvertes sur le diagnostic, le pronostic et les prédictivités d’évolution des pathologies et les apports économiques et socio-industriels. Cela amène de nombreuses tâches à être automatisées et transformant les parcours de soins et de fait l’organisation des soins par la mesure de l’impact des traitements (ref. Ma santé 2022).

On assiste à une accélération de la R&D grâce à l’IA car la démarche scientifique classique, question/hypothèse/méthodes/conclusion, est maintenant augmentée par le volume immense des data. Pour analyser l’impact potentiel des traitements, on réalise ainsi désormais des essais cliniques dits in silico*.

La R&D fait appel d’une part à la voie du traitement de masse, par l’étude de l’ensemble des corrélations possibles entre les data transmises - « cette méthode met en exergue des hypothèses imprévues que l’analyse classique n’aurait pu proposer » rappelle S. Roques - et d’autre part au machine learning, où l’ordinateur auto-apprend de ses erreurs, qu’il s’agisse d’écoles rationnelles faisant appel à une logique de probabilité et de statistiques ou d’écoles s’appuyant sur les systèmes neuronaux qui utiliseront les data de manière plus aléatoire.

« Avec la puissance de calcul et l’IA aujourd’hui, on va accompagner les patients d’une toute autre manière, on va repérer chez eux des facteurs discriminants qui n’étaient pas prévus au début de l’analyse et qui vont donner une population beaucoup plus homogène pour répondre à un certain type de traitement », précisait le Stéphane Roques.

*Ndlr : création de patients virtuels à partir de données anonymisées permettant d’affiner la mise en place d’essais cliniques in vitro ou in vivo

Avec l’IA, des enjeux multiples : confiance, validation, compétition, talents

Le premier enjeu de l'IA réside dans la confiance des patients, de la société, des citoyens, des régulateurs comme des médecins, envers les structures, les produits de santé, les logiciels… « Il faut aplanir les tensions pour donner confiance aux cliniciens afin qu’ils jouent le jeu » insiste Stéphane Roques. La confiance permet d’aller vers une étape de validation, deuxième enjeu. Tout dispositif ou logiciel doit être validé d’où la difficulté car le logiciel apprend au cours du temps de ses erreurs d’où la question : quelle marge d’erreur est-on prêt à accepter ?

L’enjeu relatif à la compétition internationale, quant à lui, conduit à se demander quelles limites nous sommes en mesure d’accepter. Tous les pays n’ont pas le même respect des données en termes d’éthique. « La suprématie de la Chine et des États-Unis dans ce domaine nous contraindra à partager nos données sans connaître la finalité de leur utilisation ». « On a a priori en France et en Europe toutes les raisons de disposer de futurs champions dans l'obtention des nouvelles thérapies et les nouvelles solutions thérapeutiques combinées. La mise en place du Health data hub participe à la valorisation de nos atouts nationaux. Toutefois, si on n’arrive pas à prendre le virage de l’IA dans les 2 à 5 ans qui viennent, il sera compliqué de rester dans la partie par rapport aux géants chinois ou américains ».

Le dernier enjeu est celui de la guerre des talents. Même si la recherche ne peut rivaliser en termes de salaires avec les GAFA et des banques, un renouveau de quête de sens amène médecins et ingénieurs à rejoindre les programmes de recherche en IA. « On voit naître de nouvelles collaborations entre les sciences exactes, les sciences molles et les sciences humaines ». (Pub medicen pour attirer les ingénieurs).

Quelle est la place du diagnostic aujourd’hui avec l’IA ?

Fabrice Chrétien, anatomopathologiste et neuropathologiste est professeur de médecine (Histologie) à l’université Paris Descartes et chef du service de Neuropathologie à l’hôpital Sainte Anne à Paris. Également Directeur de l’Unité « Histopathologie » à l’Institut Pasteur, il travaille sur la morphologie et les outils de diagnostics. « On assiste à une énorme révolution thérapeutique, on parle de médecine personnalisée, de traitement individuel, de médecine régénérative, d’imprimantes 3D mais, en même temps, il y a une autre révolution profonde qui va complètement bouleverser notre façon de travailler, d’appréhender un problème initial, c’est l’approche pour faire de la médecine via l’IA » explique le professeur. Quelle est alors la place du diagnostic aujourd’hui ?

Les professionnels de santé auront par ailleurs rapidement besoin d’autres métiers en appui, tels que les juristes et les législateurs qui pourront les accompagner dans la gestion des données et leur utilisation.

Le Pr Chrétien évoquait Marie François Xavier Bichat (1771-1802), l’un des pionniers à avoir porté la méthode anatomo-clinique. « Pour faire un diagnostic à cette époque, on était le matin au lit du malade, et l’après-midi, on disséquait des cadavres. La confrontation avec les symptômes permettaient de poser le cadre et de définir les maladies. Aujourd’hui notre approche s’appuie dans un premier temps sur les images en radiologie et la base biologique puis l’observation des prélèvements ou biopsies effectués nous amène à un diagnostic de certitude ». Cette méthode est la seule qui permette de poser un réel diagnostic à tel point que La loi de santé pour les maladies rares impose la biopsie.

Dans le domaine de la cancérologie, un diagnostic est réalisé à partir d’une biopsie, de données génétiques, de biologie moléculaire et plus récemment métaboliques (sucre, lipides, acides aminés). L’ensemble de ces données complexes aboutit à un diagnostic dit multimodal.

Pour poser un diagnostic, l’IA peut-elle faire aussi bien que le médecin ?

Fabrice Chrétien et son service, en collaboration avec les laboratoires Roche, se sont demandés si une approche diagnostique par l’IA équivalait celle du médecin. Ils ont travaillé sur une cohorte européenne de jeunes enfants atteints de tumeurs cérébrales. 400 tumeurs ont été ainsi classées en fonction d’un diagnostic réalisé d’abord à l’échelon local, puis revu par un collège de spécialistes enfin analysé par un panel d’experts européen, dans le but de faire baisser la marge d’erreur.

« Avec Christophe Zimmer de l’Institut Pasteur, on a entraîné un réseau de neurones à analyser ce même panel de patients » à partir d’une simple lame sur laquelle sont étalées des coupes de tissus présentant des lésions tumorales. Au bout de 9 mois, l’intelligence artificielle obtenait les mêmes résultats en termes de diagnostic que l’expert local ; après 1 an et plus, la marge d’erreur était équivalente à celle de l’expert national. Aujourd’hui, 2 ans après le lancement de cette étude, le diagnostic réalisé par le réseau de neurones s’avère aussi bien voire meilleur que celui du panel d’expert internationaux. Grâce au réseau de neurones, une spécificité dans la cohorte a été identifiée et un groupe très homogène d’enfants présentant une mutation génétique (k27) a permis la mise en place d’une thérapeutique ciblée pour cette mutation et une réponse au traitement bien meilleure. Ainsi toutes les étapes classiques de diagnostic ont été court-circuitées grâce à l’intelligence artificielle.

Le même résultat a été observé dans le domaine de l’imagerie médicale pour la reconnaissance macroscopique de tumeurs de la peau ou de cancer du sein. « Demain faire appel à l’IA, en travaillant avec de nombreuses données, nous permettra de déterminer le pourcentage de chances pour un patient de bien répondre au traitement ». Bien que le coût de développement des algorithmes soit important, le traitement lui-même sera plus fiable, moins cher et pour une médecine personnalisée et plus dynamique.

Avec l’IA, le rapport patient / soignant est redéfini

Le patient joue également un rôle capital dans la réponse au traitement. Aujourd’hui, celui-ci arrive en consultation avec un grand nombre d’informations sur la maladie, sur les effets secondaires des traitements, sur la probabilité d’être soigné... Il sera un acteur bien plus important dans la prise en charge médicale

« Cette révolution thérapeutique amène à penser autrement la médecine. Il devient nécessaire de redéfinir très rapidement la place du patient et des soignants et de s’intéresser aux enjeux de la formation professionnelle aujourd’hui non adaptée » conclut le Pr Fabrice Chrétien.

Les professionnels de santé auront par ailleurs rapidement besoin d’autres métiers en appui, tels que les juristes et les législateurs qui pourront les accompagner dans la gestion des données et leur utilisation. Stéphane Roques croit, quant à lui, beaucoup aux doubles formations et propose d’inciter les médecins à faire des thèses de sciences en informatique ou en IA et non en spécialité médicale. « C’est cette évolution des parcours qui permettra de mieux accepter les changements ».

Quelle transformation des métiers et modifications dans la pratique et l'organisation des soins ?

« De nombreuses activités de codage prennent du temps au médecin et pourraient être automatisées… L’IA pourrait être très utile pour dégager du temps médical pour le médecin » rappelle Bertrand Mas-Fraissinet, le président de Groupe Pasteur Mutualité. Pour François Chrétien, libérer du temps médical, c’est disposer de temps pour une approche prévention.

L’intelligence artificielle, c'est aussi l’opportunité de rapprocher les territoires. Devant l’inégalité dans la qualité des soins parfois observée, liée notamment aux déserts médicaux, « l’IA permet d’avoir l’avis d’un expert éloigné » et peut participer à « améliorer la prise en charge médicale et non médicale » via la télémédecine précisait François Chrétien. De même, le développement d’un certain nombre d’applications sur smartphone contribue à l’amélioration du diagnostic.

L’égo du médecin était déjà attaqué par le patient de plus en plus expert de sa santé [...]  la place du patient va être encore plus importante et les médecins vont devoir composer avec eux.

« Cette approche homecare va aussi aider à la prise en charge et l’accompagnement ». Sur ce thème, F. Chrétien rappelait le rôle des robots compagnon et S. Roque donnait pour exemple Vik®Sein, le compagnon des femmes atteintes du cancer du sein, application smartphone développée grâce aux associations de patients, enrichies de données de la littérature et des data des retours patients. Les outils de suivi des patients à domicile, avec des appareils connectés, permettent un monitoring en amont des traitements et pendant le traitement (des alertes invitent à rappeler physiquement le cas échéant le patient). « C’est un enjeu économique majeur », précise S. Roque, « l’IA contribue au suivi de pharmacovigilance et de l’impact des médicaments en situation de vie réelle, écartant le biais des cohortes ou des effets placebo rencontrés dans les essais cliniques ».

Il est probable que la rémunération des entreprises du médicament soit de fait « de plus en plus corrélée à la mesure de l’efficacité des traitements. Il y aura des arbitrages ». L’IA aura également un impact sur le remboursement des soins. « Avec la T2A, le médecin doit faire des actes, le remboursement arrive ensuite, on est dans un système de remboursement continu » précise B. Mas-Fraissinet. En passant de la T2A à la mesure de l’impact des soins dans le parcours du patient, comme le font les Suédois depuis 20 ans, tous les praticiens qui n’auront pas contribué au cercle vertueux seront moins bien rémunérés.

L’IA soulève pour finir la question de la propriété des data en médecine. « Face à l’IA, on observe une réticence de type corporatiste tandis que toute une génération de jeunes médecins, plus informés que leurs professeurs, ont conscience des changements à l'œuvre. Le sujet reste en effet compliqué car de nombreux cliniciens considèrent que les cohortes et les data leur appartiennent », souligne Stéphane Roques, « la richesse des données (médicale et médico-économique), c’est leur usage pas leur stockage… c’est une révolution culturelle majeure ». Comme le rapportait, le navigateur Jean Le Cam,  participant de la salle : « notre objectif de navigateur, ce n’est pas de mieux barrer mais d’essayer d’améliorer le logiciel de navigation avec notamment l’enregistrement de données... l’IA va dégonfler les egos des uns et des autres. L’éducation va être capitale pour que les gens acceptent que l’IA va permettre ce dont l’être humain à lui seul est incapable ». F. Chrétien rappelait que l’égo du médecin était déjà attaqué par le patient de plus en plus expert de sa santé, et de compléter, « la place du patient va être encore plus importante et les médecins vont devoir composer avec eux ».