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Cancer de la peau : une IA qui analyse une photo comme un dermatologue

Une étude publiée dans la revue Nature en 2017 a montré qu'un réseau de neurones (un programme qui apprend à reconnaître des images) peut classer des lésions de la peau avec un niveau de compétence comparable à celui de dermatologues. Il a été entraîné sur 129 450 photos et testé face à 21 spécialistes. Les chercheurs imaginent qu'un téléphone pourrait un jour étendre l'accès à ce type d'avis.

Nature, 2017Read in English

Pourquoi le cancer de la peau est-il difficile à repérer ?

Le cancer de la peau est le cancer le plus fréquent chez l'être humain. Il se diagnostique d'abord à l'œil : un premier examen clinique, puis parfois un examen à la loupe spéciale appelée dermoscopie, une biopsie (on prélève un petit morceau de peau) et enfin l'analyse au microscope.

Le problème est que les lésions de la peau se ressemblent souvent beaucoup d'une maladie à l'autre. Une tache bénigne et un mélanome, la forme la plus dangereuse de cancer de la peau, peuvent paraître proches pour un œil non entraîné. Trier ces images automatiquement était considéré comme une tâche très difficile pour un ordinateur.

C'est pourquoi le dépistage dépend beaucoup de l'expérience du médecin et de l'accès à un spécialiste. Dans bien des endroits, voir un dermatologue demande du temps, alors que repérer tôt une lésion dangereuse est précisément ce qui compte.

Comment les chercheurs ont-ils entraîné l'IA ?

L'équipe a utilisé un réseau de neurones convolutif : un programme qui apprend à reconnaître des motifs dans les images, un peu comme on apprend à reconnaître des visages à force d'en voir. Il a reçu uniquement les pixels des photos et le nom de la maladie correspondante, sans règle écrite à la main.

Pour l'entraîner, ils ont rassemblé 129 450 images cliniques couvrant 2 032 maladies différentes, soit une base de données bien plus grande que toutes celles utilisées auparavant. Ensuite, ils ont testé le programme contre 21 dermatologues certifiés, sur des images dont le diagnostic avait été confirmé par biopsie.

Qu'est-ce que l'IA a réussi à faire ?

Deux situations ont été testées. La première : distinguer les carcinomes des kératinocytes (les cancers de la peau les plus courants) des kératoses séborrhéiques, des lésions bénignes. La seconde : distinguer les mélanomes malins des grains de beauté bénins, ce qui correspond au cancer de la peau le plus mortel.

Dans les deux cas, le réseau de neurones a obtenu des performances comparables à celles de tous les experts testés. Les auteurs concluent que cette intelligence artificielle sait classer le cancer de la peau avec un niveau de compétence proche de celui des dermatologues.

Les auteurs soulignent aussi que le programme n'a reçu que des pixels et des étiquettes de maladies, sans règle écrite à la main sur l'aspect d'un mélanome. Il a donc trouvé lui-même les indices visuels utiles, à partir d'un très grand nombre d'exemples.

Les chiffres clés

  • 129 450photos cliniques utilisées pour entraîner le réseau de neurones
  • 2 032maladies différentes représentées dans ces photos
  • 21dermatologues certifiés contre lesquels l'IA a été testée

Qu'est-ce que cela peut changer pour les patients ?

Les auteurs voient dans ce résultat une piste pour étendre l'accès aux dermatologues en dehors des cabinets. Ils rappellent que les smartphones sont très répandus et que, équipés de ce type de programme, ils pourraient offrir un accès peu coûteux et large à des soins de diagnostic importants.

Cela ne veut pas dire qu'une photo envoyée depuis chez soi remplace une consultation. Pour l'instant, c'est une démonstration sérieuse que l'ordinateur peut apprendre à reconnaître ces lésions, et une raison de poursuivre les recherches.

Quelles sont les limites de cette étude ?

Le test portait sur des images choisies, avec un diagnostic déjà confirmé par biopsie, et sur deux questions précises. Ce n'est pas la même chose que la vraie vie, où les photos sont de qualité variable et où le médecin dispose de bien d'autres informations, comme l'histoire du patient.

L'étude ne prouve pas que les patients vivent mieux grâce à l'outil. Pour cela, il faudrait des essais menés auprès de vrais patients, avec un suivi dans le temps. Le diagnostic et la décision de traitement restent l'affaire des médecins.

Une tache qui change : en parler vite, avec Mima

Cette IA reste un travail de recherche : une photo envoyée depuis un téléphone ne remplace pas l'examen d'un dermatologue. Si une tache de peau change d'aspect, c'est lui qu'il faut voir, et plus tôt vaut mieux.

Avec Mima, tu peux raconter ce que tu remarques jour après jour et garder la date du changement. Tu prépares ainsi ta question pour le rendez-vous : « Peut-on surveiller ce grain de beauté avec des photos régulières ? » Elle garde aussi la trace de tes rendez-vous.

Questions fréquentes

Une IA peut-elle détecter un cancer de la peau sur une photo ?

Dans cette étude de 2017, un réseau de neurones a classé des lésions de la peau avec des performances comparables à celles de 21 dermatologues, sur des images dont le diagnostic était confirmé par biopsie. C'était un test, pas un usage en routine.

Faut-il remplacer sa visite chez le dermatologue par une application ?

Non. L'étude ne montre pas que les patients sont mieux soignés grâce à l'outil. Une tache qui change ou qui inquiète doit être montrée à un médecin.

Qu'est-ce qu'un réseau de neurones convolutif ?

C'est un programme informatique qui apprend à reconnaître des images en s'entraînant sur un très grand nombre d'exemples dont on connaît la réponse, ici des photos de lésions et leur diagnostic.

Pourquoi comparer l'IA à des dermatologues ?

Parce que le diagnostic de référence se fait d'abord à l'œil par un spécialiste. Comparer l'IA à des experts permet de savoir si elle atteint un niveau utile.

L'étude originale

Esteva A, Kuprel B, Novoa RA, et al. « Dermatologist-level classification of skin cancer with deep neural networks. » Nature, 25 janvier 2017. DOI : 10.1038/nature21056

Lire l'étude complète dans Nature

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