Alors que la conception du stéthoscope est restée quasi inchangée depuis 200 ans, des chercheurs britanniques l’ont modernisé en y intégrant l’intelligence artificielle. L’appareil est capable de détecter trois des affections cardiaques les plus fréquentes en seulement 15 secondes, en identifiant de subtiles variations physiologiques indiscernables à l’oreille humaine – offrant ainsi un diagnostic précoce aux patients.
La détection précoce des maladies cardiovasculaires constitue une priorité mondiale de santé publique. Elles entraînent une mortalité et une morbidité importantes et représentent, de ce fait, une lourde charge pour les patients et leurs familles tout au long de leur vie. De surcroît, elles ne sont généralement diagnostiquées qu’à un stade avancé, lorsque les patients arrivent en urgence à l’hôpital.
Ainsi, l’insuffisance cardiaque présente un taux de mortalité supérieur à celui de certains cancers fréquents et engendre un coût annuel de plus de 2 milliards de livres au Royaume-Uni. 70 % des patients ne sont diagnostiqués qu’après une hospitalisation d’urgence. Pourtant, la plupart des personnes atteintes de maladies cardiaques présentent des signes avant-coureurs et ont déjà consulté leur médecin généraliste.
Les chercheurs de l’Imperial College de Londres et de l’Imperial College Healthcare NHS Trust entendent saisir cette opportunité en mettant à la disposition des praticiens un stéthoscope intelligent. Les résultats, présentés au congrès annuel de la Société européenne de cardiologie à Madrid – la plus grande conférence mondiale sur la discipline – et publiés dans le BMJ Journals, ont montré qu’il pouvait améliorer le diagnostic précoce de l’insuffisance cardiaque, des valvulopathies et des arythmies.
« C’est un exemple frappant de la façon dont le modeste stéthoscope, inventé il y a plus de 200 ans, peut être modernisé pour le XXIe siècle », a déclaré dans un billet de blog Sonya Babu-Narayan, directrice clinique et cardiologue consultante de la British Heart Foundation, qui a cofinancé l’étude aux côtés du National Institute for Health and Care Research (NIHR).
Détections de variations indiscernables à l’oreille humaine
Le nouveau stéthoscope est équipé d’un capteur de la taille d’une carte à jouer, placé sur la poitrine pour enregistrer les signaux cardiaques. Il effectue un électrocardiogramme en temps réel, tandis qu’un microphone intégré capte le bruit du sang circulant dans le cœur.
Le stéthoscope est équipe d’un capteur de la taille d’une carte à jouer. © British Heart FoundationCes données sont ensuite transmises à un cloud sécurisé, où elles sont analysées par un algorithme d’IA. Formé à partir des données de santé de dizaines de milliers de personnes, il est capable de déceler des variations imperceptibles pour l’oreille humaine. L’IA transmet ensuite son évaluation sur le smartphone du médecin en moins de 15 secondes.
« La conception du stéthoscope est restée inchangée depuis 200 ans, jusqu’à aujourd’hui », explique Patrik Bächtiger, du National Heart and Lung Institute de l’Imperial College de Londres et du NHS Trust de l’Imperial College Healthcare, au Guardian. « Il est donc remarquable qu’un stéthoscope intelligent puisse permettre un examen de 15 secondes, puis qu’une IA fournisse rapidement un résultat indiquant si un patient souffre d’insuffisance cardiaque, de fibrillation auriculaire ou d’une pathologie valvulaire. »
2,33 fois plus susceptibles de recevoir un diagnostic d’insuffisance cardiaque
Le dispositif a été testé auprès de 12 725 patients dans 96 cabinets médicaux du nord-ouest londonien. Tous présentaient au moins l’un des trois symptômes caractéristiques de l’insuffisance cardiaque : essoufflement, fatigue ou gonflement des jambes et des pieds. Leurs résultats ont été comparés à ceux de 109 autres cabinets de la région utilisant des stéthoscopes classiques.
Les patients examinés avec le stéthoscope doté d’IA étaient 2,33 fois plus susceptibles de recevoir un diagnostic d’insuffisance cardiaque, 3,45 fois plus susceptibles de se voir diagnostiquer une fibrillation auriculaire et 1,92 fois plus susceptibles d’obtenir un diagnostic de valvulopathie cardiaque au cours des 12 mois suivants. En cas de suspicion élevée, les diagnostics étaient confirmés à l’aide d’une analyse sanguine du BNP (une hormone dont le taux augmente en cas d’insuffisance cardiaque) et d’un scanner cardiaque.
La technologie souffre toutefois d’un taux élevé de faux positifs : deux tiers des patients suspectés d’insuffisance cardiaque n’en présentaient en réalité pas les signes biologiques ou radiologiques. Conséquence : 70 % des cabinets sollicités dans le cadre de l’étude ont cessé de l’utiliser ou l’ont utilisée plus rarement après un an d’expérimentation.
Les chercheurs soulignent néanmoins que l’appareil constitue une aide précieuse pour la détection de symptômes qui auraient autrement échappé à l’examen clinique. Ils précisent qu’il est surtout adapté aux patients déjà symptomatiques, plutôt qu’à des dépistages de routine chez des personnes asymptomatiques. La technologie est actuellement disponible dans les cabinets médicaux de l’étude et sera prochainement déployée au Pays de Galles, dans le sud de Londres et dans le Sussex.