L'intelligence artificielle offre un meilleur moyen de diagnostiquer le paludisme

Malgré tous nos efforts pour contrôler le paludisme, le diagnostiquer dans de nombreuses régions du monde nécessite encore de compter les parasites du paludisme au microscope sur une lame de verre enduite de sang. Désormais, un programme d'intelligence artificielle peut le faire de manière plus fiable que la plupart des humains.

Cette IA vient à l'intérieur d'un microscope automatisé appelé l'Autoscope, qui est précis et spécifique à 90 % pour détecter les parasites du paludisme. Charles Delahunt et ses collègues du Intellectual Ventures Laboratory, la branche de recherche de la société de licences de brevets Intellectual Ventures de Nathan Myhrvold à Seattle, ont construit le système avec le soutien de Bill et Melinda Gates via le Global Good Fund. L'Autoscope a été testé sur le terrain au Unité de recherche sur le paludisme de Shoklo à la frontière entre la Thaïlande et le Myanmar pendant la saison du paludisme en décembre 2014 et janvier 2015. résultats ont été publiés en décembre.

L'Autoscope, une boîte blanche lisse de 15 pouces de haut et 7 pouces de large renfermant un microscope avec un ordinateur portable connecté exécutant un algorithme logiciel, utilise l'apprentissage en profondeur pour analyser les images du microscope. Les logiciels d'apprentissage en profondeur utilisent des réseaux de neurones artificiels imitant le cerveau pour permettre aux ordinateurs de reconnaître des modèles abstraits. L'équipe de Delahunt a formé le logiciel sur 120 lames provenant de collections du monde entier, avec et sans paludisme. Le logiciel utilise des caractéristiques visuelles telles que la forme, la couleur et la texture pour calculer la probabilité qu'un objet donné soit un parasite du paludisme. Il a classé 170 échantillons lors des essais sur le terrain en Thaïlande.

«Il pourrait avoir une large applicabilité, non seulement dans la recherche et la surveillance de la résistance aux médicaments antipaludiques, mais aussi dans la pratique clinique», déclare Mehul Dhorda, chef du Centre régional pour l'Asie du WorldWide Antimalarial Resistance Network. Dhorda travaille avec Intellectual Ventures sur certains des essais actuels d'Autoscope, mais n'est pas l'auteur de la recherche.

L'Autoscope utilise un logiciel d'apprentissage en profondeur pour quantifier les parasites du paludisme dans un échantillon.

En 2015, le paludisme a touché 214 millions de personnes et en a tué environ 438 000. Dans le monde, nous dépensons environ 2,7 milliards de dollars par an pour combattre et contrôler le paludisme.

Le diagnostic actuel du paludisme repose sur deux approches : la microscopie et les tests de diagnostic rapide. Les tests de diagnostic rapide sont des cartes portables qui affichent des bandes en présence de paludisme, un peu comme un test de grossesse à domicile. Ils sont peu coûteux, mais même un petit coût peut être prohibitif. En revanche, une fois qu'une clinique dispose d'un microscope et de quelques lames de verre, elles peuvent être réutilisées indéfiniment sans frais supplémentaires.

Un autre inconvénient des tests de diagnostic rapide est qu'ils ne quantifient pas le paludisme. Ils ne détectent que sa présence ou son absence, ils ne sont donc pas idéaux pour les cas de paludisme résistant aux médicaments ou grave. Si vous avez un enfant gravement malade atteint de paludisme grave, il est important que vous contrôliez la densité parasitaire. Toutes les six heures, vous voulez voir, est-ce que ça descend ? Mon traitement a-t-il un effet ? dit Albert Kilian , expert en santé publique et paludisme au sein du cabinet de conseil Tropical Health. Et dans ces cas, [les tests de diagnostic rapide] ne servent à rien, il faut donc compter [les parasites].

La microscopie actuellement utilisée pour quantifier les parasites nécessite des microscopistes bien formés, et de nombreuses zones sujettes au paludisme n'en ont pas assez, ou les ressources pour en former de nouveaux. En revanche, n'importe qui peut utiliser l'Autoscope. Nous ne sommes pas aussi bons que les meilleurs humains, mais nous sommes certainement meilleurs que la plupart des microscopistes dans le domaine, selon les normes de l'Organisation mondiale de la santé, dit Delahunt.

Il y a des obstacles à surmonter avant que l'Autoscope puisse être utilisé là où il est le plus nécessaire. L'appareil nécessite de l'électricité, il est donc inutile dans les zones qui manquent de puissance.

Et puis il y a la question du coût. Intellectual Ventures Laboratory est actuellement à la recherche d'un partenaire commercial pour l'aider à réduire le coût de l'Autoscope à 1 500 $ à 4 000 $. Il prévoit également de passer 2016 à tester l'Autoscope dans d'autres essais sur le terrain au Pérou et en Asie du Sud-Est, y compris des tests pour les cas de paludisme résistant aux médicaments.

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