Une IA parvient à détecter le Covid-19… dans la toux des patients

Une IA parvient à détecter le Covid-19… dans la toux des patients
Innovation

Le MIT a développé une IA capable de déterminer, grâce à la toux d’un patient, s’il est atteint du Covid-19. Cette IA utilise les biomarqueurs sur l’état du corps que transmet notre toux. Mieux encore : la détection fonctionne même sur les asymptomatiques !

Allons-nous bientôt devoir tousser dans notre smartphone pour déterminer si nous sommes atteints par le Covid-19 ? Certes, cette image a de légères allures de science-fiction, mais elle n’a rien d’absurde, car elle correspond aux conséquences possibles d’une récente découverte d’une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Le MIT entraîne une IA à dépister les maladies respiratoires grâce à la toux

Les auteurs de l’étude sont des spécialistes de la détection des maladies à partir de la toux. Ils développaient des outils capables de dépister, par ce biais, certaines pathologies, notamment respiratoire (pneumonies, asthme…), mais aussi la maladie d’Alzheimer, qui se caractérise par un affaiblissement des cordes vocales. .

Ils s’appuient pour cela sur les biomarqueurs, c’est à dire des signes, portés par la toux ou la voix, qui renseignent sur l’état de santé de certains organes internes. Les chercheurs ont ainsi entraîné des intelligence artificielle (IA) à reconnaître ces biomarqueurs, et à les relier à certaines maladies. Avec des taux de fiabilité souvent élevés.

5 000 échantillons de toux pour apprendre à reconnaître le Covid-19

L’équipe de recherche a voulu adapter son protocole au Covid-19, puisqu’il s’agit d’une maladie qui touche les voix respiratoires (y compris chez les asymptomatiques). Ils ont pour cela utilisé les quatre mêmes biomarqueurs que dans leurs travaux sur Alzheimer : force des cordes vocales ; sentiment exprimé (état émotionnel) ; performance pulmonaire et respiratoire ; dégradation musculaire.

Ils ont reçu plus de 70 000 enregistrements, et en ont utilisés 5 000. La moitié de ces enregistrements étaient confirmé d’avance comme positifs ou négatifs et ont servi à entraîner les réseaux neuronaux de l’IA. L’autre moitié, associé à des tests biologiques RT-PCR (les plus fiables actuellement disponibles) dont le résultat n’était pas connu par les chercheurs, a servi à vérifier l’efficacité de détection de l’IA, une fois son apprentissage terminé.

Des résultats impressionnants

Et les résultats s’avèrent plus que probants. L’IA a détecté les malades avec une sensibilité de 98,5 % et une spécificité de 94,2 %. La sensibilité d’un test mesure sa capacité à détecter un maximum de malades, c’est à dire avoir le moins de faux négatifs. La spécificité, au contraire, mesure sa capacité à ne détecter que des malades, c’est à dire avoir le moins de faux positifs.

Dis autrement : sur le panel testé, 98,5% des malades ont été détectés, seuls 1,5% ont été jugés sains. Et, sur les personnes saines, 94,2% ont été détectées comme telle, et 5,8% ont été jugées malades par l’IA.

L’IA offre une excellente détection des malades au Covid-19 asymptomatiques

Plus intéressant encore : pour les asymptomatiques, la sensibilité est de 100 % et la spécificité de 83,2 %. En clair : tous les malades asymptomatiques ont été détectés par l’IA. En revanche, elle a jugé que 16,8% des personnes saines et asymptomatiques étaient malades. « Nous pensons que cela montre que la façon de produire des sons change quand vous avez le Covid, même si vous êtes asymptomatique », précisent les auteurs.

Ces résultats sont tout à fait impressionnants. Le fait que la sensibilité du test soit supérieure à sa spécificité est même une bonne nouvelle dans le contexte d’une lutte contre un pandémie avec d’autres techniques de dépistage biologiques disponibles.

Vers « un outil de dépistage asymptomatique Covid-19 à grande échelle, gratuit, non invasif, en temps réel » ?

Car le dépistage des asymptomatiques est bien l’angle mort de la pandémie actuelle, le point qui limite considérablement l’efficacité des techniques de prévention. Un test aussi simple qu’une toux à enregistrer, capable de déterminer à coup presque sûr si une personne est saine, serait une véritable aubaine. Toutes les personnes jugées malades par l’IA pourraient ensuite subir un test biologiques, afin d’exclure les faux positifs.

«  Les techniques d’IA peuvent produire un outil de dépistage asymptomatique COVID-19 à grande échelle, gratuit, non invasif, en temps réel, à tout moment et pouvant être obtenu instantanément, afin d’augmenter les approches actuelles pour contenir la propagation de COVID-19 », détaillent les chercheurs.

Le MIT est d’ailleurs en contact avec une entreprise pour mettre sur pied une application gratuite. Donc, oui, tousser dans son smartphone tous les matins pourra devenir une routine de lutte contre la pandémie !

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