L'IA au service de la lutte contre le cancer de l'intestin
Le projet de recherche DECADE est le premier à utiliser l'apprentissage en essaim dans la recherche sur le cancer
Le cancer de l'intestin est l'un des types de cancer les plus courants et les plus mortels en Allemagne. Chaque année, environ 58 000 personnes sont diagnostiquées avec cette maladie. S'il est détecté à un stade précoce, le cancer de l'intestin est facilement guérissable. Toutefois, malgré les progrès considérables réalisés dans le domaine du dépistage et du traitement, les médecins sont toujours confrontés à des difficultés en matière de diagnostic et de pronostic. C'est là que DECADE - Decentralized artificial intelligence for diagnosis, prognosis and response prediction in Colorectal Cancer - entre en jeu. Plusieurs hôpitaux universitaires allemands collaborent pour étudier comment l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) et de l'apprentissage en essaim (SL) peut améliorer de manière significative les soins et le traitement des patients atteints de cancer colorectal aux stades précoces et avancés. L'IA est déjà capable d'analyser de grandes quantités de données et de reconnaître certains modèles. Les connaissances ainsi acquises peuvent aider à mieux prédire l'évolution de la maladie ou à poser des diagnostics plus personnalisés. L'objectif de ce projet de recherche est d'utiliser l'IA et la SL pour améliorer de manière significative le traitement des patients atteints de cancer colorectal.
Jakob N. Kather, chef de projet et professeur d'intelligence artificielle clinique au centre Else Kröner Fresenius pour la santé numérique de l'université technique de Dresde et de l'hôpital universitaire de Dresde, a déclaré au début du projet : "Jusqu'à présent, les outils d'IA n'ont été utilisés qu'avec hésitation dans la pratique clinique de routine. L'une des raisons est que l'échange de données entre les hôpitaux est fortement limité par des obstacles juridiques et éthiques, en particulier en Allemagne. L'apprentissage en essaim est une solution à ce problème. Avec l'apprentissage en essaim, plusieurs institutions peuvent former ensemble des modèles d'IA médicale sans échanger de données. En utilisant l'intelligence artificielle décentralisée et l'apprentissage en essaim, nous espérons améliorer le diagnostic, le pronostic et la planification du traitement des patients atteints de cancer colorectal."
Entraîner l'IA avec des données décentralisées sur les patients
Dans la recherche sur le cancer, les lois sur la protection de la vie privée et les obstacles éthiques rendent difficile le partage des données sensibles des patients entre les différentes institutions de recherche, même si de nombreux patients sont en principe favorables à l'utilisation de leurs données à des fins de recherche. L'apprentissage en essaim permet de mieux répondre aux exigences en matière de protection de la vie privée. L'apprentissage en essaim est une forme particulière d'apprentissage automatique dans laquelle les modèles sont formés sans échange de données réelles entre les participants. La coordination et la fusion des modèles se font par l'intermédiaire d'une blockchain, ce qui élimine le besoin d'une instance centrale. Le projet DECADE s'appuie sur cette méthode pour utiliser la technologie d'IA basée sur la SL afin de résoudre des problèmes cliniques réels liés au cancer colorectal. "Les exigences légales en matière de protection des données de santé sensibles sont élevées. Cette méthode innovante d'apprentissage en essaim permet de tirer parti des avantages de la collaboration et du transfert de connaissances entre différentes institutions de recherche sans enfreindre les réglementations en matière de protection de la vie privée. Ainsi, les modèles d'IA dans la recherche sur le cancer peuvent être développés et améliorés pour permettre un meilleur diagnostic, un meilleur pronostic et des approches thérapeutiques personnalisées pour les patients atteints de cancer", a déclaré le professeur Tom Lüdde, directeur du département de gastro-entérologie, hépatologie et maladies infectieuses de l'hôpital universitaire de Düsseldorf. Les partenaires du projet utiliseront la SL pour développer des algorithmes d'IA permettant de diagnostiquer et de sous-typer le cancer colorectal et de prédire l'évolution de la maladie. Ce faisant, ils créent un précédent pour l'utilisation de la SL en médecine, qui peut servir de modèle pour tout système d'IA dans le secteur des soins de santé. En effet, des systèmes d'IA plus puissants pourraient aider les médecins à détecter le cancer de l'intestin à un stade plus précoce et à le traiter plus efficacement. Cela pourrait aider le personnel médical et améliorer les soins et le traitement des patients atteints de cancer colorectal.
Informations générales
Le projet de recherche DECADE - Decentralized artificial intelligence for diagnosis, prognostication and response prediction in Colorectal Cancer - est financé par l'Aide allemande contre le cancer à hauteur d'environ 1,5 million d'euros sur trois ans (2023-2026). Les partenaires du projet sont les hôpitaux universitaires de Bonn, Dresde, Düsseldorf, Heidelberg et Mayence. L'objectif du projet de recherche est d'utiliser l'intelligence artificielle et l'apprentissage en essaim pour améliorer le traitement des patients atteints de cancer colorectal.
Partenaires du projet :
- Centre Else Kröner Fresenius pour la santé numérique, Université technique de Dresde, Hôpital universitaire de Dresde, Hôpital universitaire de Heidelberg, Institut de recherche sur le cancer colorectal.
- Hôpital universitaire de Heidelberg, Institut de pathologie, département de biologie tumorale appliquée
- Hôpital universitaire de Mayence, Institut de pathologie
- Hôpital universitaire de Bonn, clinique médicale et polyclinique 1, Centre national des
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