Un modèle d'IA facilite le diagnostic du cancer du sein

Vidéo et photos par Zhen Jianhong

En avril, un article traitant de l'utilisation d'un grand modèle d'intelligence artificielle (IA) pour améliorer le diagnostic du cancer du sein à l'aide de données d'imagerie par résonance magnétique (IRM) a été publié dans Nature Communications, une revue scientifique de premier plan.

L'étude présente des résultats prometteurs : le grand modèle basé sur l'IA, appelé Mixture-of-Modality-Experts (Experts en mélange de modalités, MOME), pourrait considérablement améliorer l'efficacité des radiologues dans l'analyse des IRM mammaires, ce qui pourrait alléger la charge de travail croissante liée à l'augmentation du nombre des cas de cancer du sein en Chine.

L'IA aide à lutter contre une menace sanitaire majeure pour les femmes

Cette recherche est le fruit d'une collaboration entre plusieurs institutions et hôpitaux. Le quotidien Shenzhen Daily a récemment interviewé deux contributeurs : le professeur Chen Hao, professeur assistant à l'Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST), et Wu Mingxiang, médecin-chef du service de radiologie de l'Hôpital populaire de Shenzhen.

Le professeur Chen Hao (à gauche), professeur assistant à l'Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST), et Wu Mingxiang, médecin-chef du service de radiologie de l'Hôpital populaire de Shenzhen, posent pour une photo à l'Hôpital populaire de Shenzhen.

« Le cancer du sein est une menace majeure pour la santé des femmes dans le monde entier », a déclaré Chen. « Cela nous a motivés à explorer comment l'IA peut aider les médecins à fournir un diagnostic et un traitement plus précis de ce cancer. »

Selon le rapport 2024 du Centre national du cancer, la Chine a enregistré 357 200 nouveaux cas de cancer du sein en 2022, ce qui en fait le deuxième cancer le plus fréquent chez les femmes (le cancer du poumon occupant désormais la première place) et la cinquième cause de décès liés au cancer.

L'IRM est largement reconnue comme une technique d'imagerie très sensible et efficace pour la détection du cancer du sein, en particulier chez les patientes à haut risque. Cependant, l'augmentation rapide du nombre de dépistages du cancer du sein a créé un goulot d'étranglement : il n'y a pas assez de radiologues pour traiter toutes les données.

Wu (à gauche) et Chen examinent le modèle MOME dans le bureau de Wu à l'Hôpital populaire de Shenzhen.

Wu, radiologue de terrain, a expliqué le défi : « Le nombre d'images radiologiques a augmenté de 30 % en un an en Chine, mais le nombre de médecins n'a augmenté que d'environ 4,1 %. » Il a ajouté que l'interprétation d'images IRM multi-séquences complexes est chronophage.

Comme le souligne l'article, le modèle MOME a été entraîné à partir des données IRM mammaires de 5 205 patientes issues de trois hôpitaux situés dans différentes régions de Chine. Le modèle a atteint un taux de précision supérieur à 90 % dans la distinction entre tumeurs bénignes et malignes, ce qui est comparable au niveau de compétence d'un radiologue ayant plus de cinq ans d'expérience, a déclaré Wu.

Wu, Chen et les membres de l'équipe de recherche de Chen posent pour une photo à l'Hôpital.

« Il s'agit du premier grand modèle d'IA multimodal au monde spécialement conçu pour l'analyse des données IRM du cancer du sein », a déclaré Chen, professeur assistant au département d'informatique et d'ingénierie et au département de génie chimique et biologique de la HKUST. « Il permet d'établir un diagnostic non invasif, de niveau pathologique, de réduire la souffrance des patientes et d'accélérer le traitement clinique. »

Wu a expliqué en détail le fonctionnement du grand modèle. Celui-ci peut aider les médecins à parcourir rapidement plus de 1 000 images IRM, à localiser rapidement les tumeurs suspectes et à déterminer si elles sont bénignes ou malignes.

Hetao rend cela possible

En 2022, la municipalité de Shenzhen a mis en place des mesures visant à soutenir des collaborations technologiques entre Shenzhen, Hong Kong et Macao, permettant ainsi aux équipes de Chen et de Wu de bénéficier de subventions pour leurs recherches sur le cancer du sein.

Le professeur Chen (en chemise bleue) discute de ses recherches avec les membres de son équipe au laboratoire de l'Institut de recherche collaborative Shenzhen-Hong Kong de la HKUST, situé dans le parc Hetao de Shenzhen.

Attiré par l'avantage géographique et les politiques favorables de la Zone de coopération scientifique et technologique Hetao Shenzhen-Hong Kong, Chen a créé un laboratoire au sein de l'Institut de recherche collaborative Shenzhen-Hong Kong de la HKUST, situé dans le parc Hetao de Shenzhen. Ce parc abrite plus de 220 instituts de recherche et plus de 440 entreprises technologiques.

« Hetao facilite les déplacements entre Shenzhen et Hong Kong et nous aide à accéder aux ressources abondantes de Shenzhen », a déclaré le professeur Chen. « Les données cliniques riches et l'expertise médicale de l'Hôpital populaire de Shenzhen, combinés à l'expertise en IA, à la puissance de calcul et aux capacités d'ingénierie de la HKUST, ont rendu cette avancée possible. Nous optimisons la collaboration entre l'homme et la machine au profit des patientes. »

Avec les avancées rapides de l'IA, on s'attend à voir apparaître davantage de grands modèles basés sur l'IA dans le domaine de la santé. La HKUST a déjà dévoilé trois autres modèles basés sur l'IA destinés à des applications médicales.