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Fractures du poignet : une IA qui aide les urgentistes à moins se tromper sur la radio

Dans une étude publiée dans PNAS en 2018, une IA entraînée sur 135 409 radiographies annotées par 18 chirurgiens orthopédistes a aidé des médecins des urgences à repérer les fractures du poignet. Avec son aide, leur sensibilité est passée de 80,8 % à 91,5 %, et leur taux d'erreurs de lecture a baissé de 47 %.

PNAS, 2018Read in English

Pourquoi une fracture peut-elle passer inaperçue ?

Une suspicion de fracture est l'une des raisons les plus fréquentes de passage aux urgences, et la radiographie est l'examen de base. Mais aux urgences, les radios sont souvent lues par des médecins qui ne sont pas spécialistes des os.

Selon les auteurs, les fractures manquées représentent entre 41 et 80 % des erreurs de diagnostic signalées dans certains services d'urgences. Une fracture non vue peut retarder le traitement et laisser des séquelles, comme une mauvaise consolidation de l'os ou de l'arthrose.

Qu'ont fait les chercheurs ?

L'équipe a demandé à 18 chirurgiens orthopédistes expérimentés et spécialisés d'annoter 135 409 radiographies, en entourant chaque fracture visible. Ces annotations servent de référence de grande qualité.

Elle a ensuite entraîné un réseau de neurones profond, un type d'IA qui apprend à reconnaître des motifs dans des images, d'abord sur toutes les parties du corps, puis sur 31 490 radios du poignet. L'IA indique si elle voit une fracture et la localise sur l'image.

Enfin, 40 cliniciens des urgences (médecins et assistants médicaux) ont été recrutés pour lire des radios du poignet deux fois : d'abord seuls, puis avec l'aide de l'IA.

Quels résultats ont été obtenus ?

Sans aide, le clinicien moyen repérait 80,8 % des fractures (c'est la sensibilité). Avec l'IA, il en repérait 91,5 %.

Sa spécificité, c'est-à-dire sa capacité à dire « pas de fracture » quand il n'y en a pas, est passée de 87,5 % à 93,9 %. Il y avait donc à la fois moins de fractures manquées et moins de fausses alertes.

Au total, le taux d'erreurs de lecture du clinicien moyen a baissé de 47 %, et presque tous les cliniciens se sont améliorés sur les deux mesures.

Les chiffres clés

  • 135 409radiographies annotées par 18 chirurgiens orthopédistes
  • 80,8 %fractures repérées par le clinicien moyen sans aide
  • 91,5 %fractures repérées par le clinicien moyen avec l'aide de l'IA
  • 47 %baisse du taux d'erreurs de lecture avec l'aide de l'IA

Une chute, une radio, et ensuite ? Avec Mima

Cette IA a aidé des urgentistes à manquer moins de fractures, mais seulement lors d'une expérience. Dans la vraie vie, une fracture peut encore passer inaperçue au premier passage.

Mima t'aide à noter l'évolution de ta douleur et de la mobilité de ton poignet jour après jour, et à garder tes comptes rendus de radio. Si rien ne s'améliore, tu pourras demander : « Faut-il refaire une radio ou un autre examen ? »

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Qu'est-ce que ça pourrait changer pour les patients ?

Après une chute sur la main, une fracture du poignet pourrait être repérée dès le premier passage aux urgences, au lieu d'être découverte plus tard parce que la douleur persiste.

L'idée défendue par les auteurs est que l'IA transmet le savoir de chirurgiens très spécialisés aux médecins généralistes qui sont en première ligne, de jour comme de nuit.

Quelles sont les limites ?

L'expérience a été faite après coup, sur une interface web qui imitait le logiciel d'images de l'hôpital. Les auteurs reconnaissent qu'une étude prospective, dans un vrai service et avec le vrai logiciel, serait nécessaire.

L'étude porte surtout sur le poignet. Elle ne dit pas encore si l'aide de l'IA améliore la guérison des patients, ni ce qu'elle donne pour d'autres os.

Questions fréquentes

Une IA peut-elle détecter une fracture sur une radio ?

Dans cette étude, une IA repère et localise les fractures du poignet. Surtout, elle aide les médecins des urgences à en manquer beaucoup moins.

L'IA remplace-t-elle le médecin pour lire la radio ?

Non. Ici, elle est utilisée comme une aide : le médecin regarde la radio, voit la proposition de l'IA, puis décide.

Que faire si mon poignet a toujours mal après une radio normale ?

Retourner voir un médecin. Certaines fractures sont difficiles à voir au début, et un nouvel examen peut être proposé.

L'étude originale

Lindsey R, Daluiski A, Chopra S, et al. « Deep neural network improves fracture detection by clinicians » PNAS, 22 octobre 2018. DOI : 10.1073/pnas.1806905115

Lire l'étude complète dans PNAS

Cet article résume une étude scientifique et ne remplace pas un avis médical.