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Former des ordinateurs pour combattre la cécité
De toutes les complications du diabète, peu sont aussi dévastatrices que la rétinopathie diabétique, une maladie oculaire progressive qui provoque une vision floue et, chez certains patients, la cécité. Au moment où la plupart des patients reconnaissent que quelque chose ne va pas, il est souvent trop tard pour qu'ils soient traités efficacement. En conséquence, le diabète est la principale cause de perte de vision chez les adultes de plus de 20 ans. Plus de 12 000 nouveaux cas de cécité chaque année sont causés par la rétinopathie diabétique, selon les National Institutes of Health.
Vue des yeux : Les points blancs sur la rétine d'un patient (en haut) sont les premiers signes de la maladie. Dans l'image ci-dessous, ces taches sont identifiées automatiquement.
Un ophtalmologiste et un scientifique des laboratoires nationaux d'Oak Ridge du ministère de l'Énergie dans le Tennessee pensent qu'ils peuvent aider les médecins à détecter la rétinopathie diabétique bien avant que la maladie ne fasse des ravages sur la vision de leurs patients. Leur start-up, Automated Medical Diagnostics (AMDx), a développé un logiciel capable de détecter les premiers signes de rétinopathie diabétique en comparant des photos numériques de la rétine d'un patient à des images représentant divers stades de la maladie oculaire diabétique. Les fondateurs d'AMDx pensent que leur technologie permettra à tous les agents de santé, même ceux qui ne sont pas formés aux soins oculaires, d'effectuer des scans rétiniens de n'importe quel patient, de les transférer via Internet sur les serveurs d'AMDx et d'obtenir un diagnostic avant que le patient ne quitte le bureau. Nous essayons de montrer que nous pouvons être aussi précis qu'un ophtalmologiste qualifié, déclare Ken Tobin, co-fondateur d'AMDx et directeur de division des sciences de la mesure et de l'ingénierie des systèmes à Oak Ridge.
La technologie d'AMDx a été inspirée par un système développé à l'origine par les scientifiques d'Oak Ridge pour aider les fabricants de semi-conducteurs à analyser les défauts des puces informatiques. Leur logiciel enseigne essentiellement aux ordinateurs une technique appelée récupération d'images basée sur le contenu. Le système peut prendre une seule image d'une puce, puis trier des bases de données géantes d'autres images pour trouver des motifs visuels similaires, un processus que certains fabricants de puces utilisent désormais pour détecter les problèmes et améliorer les méthodes de fabrication.
En 2005, Tobin a rencontré Edward Chaum, ophtalmologiste et professeur au Hamilton Eye Institute de l'Université du Tennessee à Memphis. Moins de la moitié des diabétiques sont dépistés chaque année pour la rétinopathie, malgré le fait qu'on leur dise qu'ils ont besoin d'examens oculaires réguliers, dit Chaum. De nombreux patients n'ont pas d'assurance maladie, dit-il, ou ils ne veulent tout simplement pas avoir à voyager pour voir un autre spécialiste. Mais Chaum et Tobin ont réalisé que si les médecins de soins primaires pouvaient effectuer des dépistages oculaires de base sur les patients diabétiques, ils pourraient détecter beaucoup plus de cas de rétinopathie que ceux détectés aujourd'hui.
La rétine est particulièrement bien adaptée à la récupération d'images basée sur le contenu, explique Tobin. Contrairement à d'autres types d'images médicales, telles que les scintigraphies cérébrales et les mammographies, qui sont très variables et nécessitent plusieurs images pour créer un effet tridimensionnel, la rétine est pratiquement bidimensionnelle et similaire d'une photo à l'autre. Cela permet à la technologie de détecter plus facilement les lésions, les vaisseaux sanguins qui fuient, l'enflure et d'autres anomalies sur la rétine qui peuvent être des signes précoces de maladie. Chaum et Tobin ont passé cinq ans à développer des algorithmes capables d'extraire des informations des images rétiniennes et de les comparer à une base de données de plus de 20 000 photos. AMDx ne produit pas de diagnostics, mais alerte plutôt les médecins des patients qui doivent être référés à des spécialistes pour des tests, des diagnostics et des traitements plus approfondis.
AMDx teste actuellement son système dans une poignée de cliniques du Mississippi et du Tennessee. La formation des médecins est facile, dit Chaum, car les caméras ont des fonctionnalités telles que la mise au point automatique, et elles n'exigent pas que les yeux des patients soient dilatés. Les photos sont envoyées via Internet aux serveurs d'AMDx et automatiquement comparées aux images de sa base de données. Chaum vérifie ensuite chaque résultat manuellement, un processus qui prend environ 90 secondes par cas, dit-il.
L'objectif d'AMDx est de confier à terme l'intégralité du travail à ses ordinateurs, mais pour l'instant, il doit s'appuyer sur l'examen de Chaum. C'est parce que certains assureurs, notamment Medicare et Medicaid, ne rembourseront les médecins pour les dépistages oculaires qu'après qu'un ophtalmologiste aura examiné les résultats. Chaum et Tobin collectent des données dans le but de prouver aux régulateurs et aux assureurs que leurs ordinateurs sont aussi efficaces que Chaum pour détecter les maladies. Les ordinateurs peuvent gérer des milliers de rapports par jour. Le goulot d'étranglement est que je les signe, admet Chaum.
Des efforts pour diagnostiquer à distance les maladies oculaires ont été tentés sur une base limitée par les hôpitaux de l'Administration des anciens combattants et d'autres institutions. Certains ophtalmologistes pensent que si l'idée fait leur chemin, ils seront en mesure de traiter beaucoup plus de cas de rétinopathie diabétique qu'ils ne le peuvent aujourd'hui. Si vous pouvez apprendre à un clinicien à reconnaître les changements dans l'œil, vous pouvez apprendre à un ordinateur à le faire, explique Barrett Katz, ophtalmologiste et professeur au Montefiore Medical Center et à l'Albert Einstein College of Medicine dans le Bronx, NY. Il ne faut pas un ophtalmologiste pour rassembler ces images - si quelqu'un pouvait le faire, ce serait un grand pas en avant.
Tobin et Chaum sont à la recherche de capital-risque pour financer l'expansion d'AMDx. Ils espèrent que l'accent mis actuellement sur la réforme de la santé leur donnera un coup de pouce, car le débat en cours attire l'attention sur la nécessité d'améliorer l'efficacité du système de santé. Ce n'est pas que nous ne pouvons pas traiter la rétinopathie diabétique, dit Chaum. C'est que nous sommes inefficaces dans la façon dont nous le sélectionnons.