Can AI Catch What Doctors Miss? | Eric Topol | TED

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: eric vautier

I've had the real fortune of working at Scripps Research

J'ai la chance de travailler au centre de recherche Scripps Research

for the last 17 years.

depuis 17 ans.

It's the largest nonprofit biomedical institution in the country.

C'est la plus grande institution biomédicale à but non lucratif du pays.

And I've watched some of my colleagues,

Et j'ai observé certains de mes collègues

who have spent two to three years

qui ont passé deux à trois ans

to define the crystal 3-D structure of a protein.

à définir la structure cristalline d'une protéine en 3D.

Well, now that can be done in two or three minutes.

Eh bien, maintenant cela peut être fait en deux ou trois minutes.

And that's because of the work of AlphaFold,

Et cela grâce aux travaux d'AlphaFold,

which is a derivative of DeepMind, Demis Hassabis and John Jumper,

produit chez DeepMind par Demis Hassabis et John Jumper,

recognized by the American Nobel Prize in September.

qui furent récompensés par le prix Nobel américain en septembre 2023.

What's interesting, this work,

Ce qui est intéressant dans ces travaux,

which is taking the amino acid sequence in one dimension

qui, en partant d'une séquence d'acides aminés dans une dimension,

and predicting the three-dimensional protein at atomic level,

peuvent prédire la protéine tridimensionnelle au niveau atomique,

[has] now inspired many other of these protein structure prediction models,

c'est que cela a inspiré beaucoup d'autres modèles prédictifs

de la structure des protéines, ainsi que l'ARN et des anticorps,

as well as RNA and antibodies,

and even being able to pick up all the missense mutations in the genome,

et que cela a non seulement permis de détecter

toutes les mutations faux sens du génome,

and even being able to come up wit proteins

mais aussi de créer des protéines

that have never been invented before, that don't exist in nature.

qui n'ont jamais été inventées auparavant, qui n'existent pas dans la nature.

Now, the only thing I think about this is it was a transformer model,

Je vois avant tout l'aspect transformateur de ce modèle,

we'll talk about that in a moment,

nous en reparlerons dans un instant,

in this award, since Demis and John

mais dans ce prix, puisque Demis et John et leur équipe de 30 scientifiques

and their team of 30 scientists

don't understand how the transformer model works,

ne comprennent pas comment fonctionne le modèle transformateur,

shouldn't the AI get an asterisk as part of that award?

l'IA ne devrait-elle pas recevoir un astérisque dans le cadre de ce prix ?

I'm going to switch from life science,

Je vais laisser les sciences de la vie,

which has been the singular biggest contribution just reviewed,

qui constituent la contribution la plus importante à la médecine.

to medicine.

And in the medical community,

Car dans la communauté médicale,

the thing that we don't talk much about are diagnostic medical errors.

on évoque rarement les erreurs de diagnostic médical.

And according to the National Academy of Medicine,

Et selon l'Académie nationale de médecine,

all of us will experience at least one in our lifetime.

nous en connaîtrons tous au moins une au cours de notre vie.

And we know from a recent Johns Hopkins study

Une étude de Johns Hopkins a mis en lumière récemment

that these errors have led to 800,000 Americans dead

le fait que ces erreurs causent chaque année la mort

or seriously disabled each year.

ou un handicap grave chez 800 000 Américains.

So this is a big problem.

C'est donc un gros problème.

And the question is, can AI help us?

La question qui se pose est donc : l'IA peut-elle nous aider ?

And you keep hearing about the term “precision medicine.”

Alors que l'on ne fait que parler de la « médecine de précision »,

Well, if you keep making the same mistake over and over again, that's very precise.

eh bien, quand on commet la même erreur, encore et encore, c'est très précis.

(Laughter)

(Rires)

We don't need that,

C'est à éviter.

we need accuracy and precision medicine.

On a besoin d'une médecine exacte et précise.

So can we get there?

Alors, pouvons-nous y arriver ?

Well, this is a picture of the retina.

Voici la photo d'une rétine.

And this was the first major hint,

Et c'était le premier indice majeur :

training 100,000 images with supervised learning.

former 100 000 images grâce à un apprentissage supervisé.

Could the machine see things that people couldn't see?

La machine pouvait-elle voir des choses que les hommes ne pouvaient pas voir ?

And so the question was, to the retinal experts,

La question qui se posait aux spécialistes de la rétine

is this from a man or a woman?

était de déterminer s'il s'agit d'un homme ou d'une femme.

And the chance of getting it accurate was 50 percent.

Les chances d'avoir juste sont de 50 %.

(Laughter)

(Rires)

But the AI got it right, 97 percent.

Mais l'IA a bien travaillé : 97 %.

So that training,

Pour cette formation,

the features are not even fully defined of how that was possible.

les caractéristiques ne sont même pas complètement définies

quant à la manière dont cela fut possible.

Well that gets then to all of medical images.

Or cela s' applique à toutes les images médicales.

This is just representative, the chest X-ray.

Pour illustrer cela, voici une radiographie pulmonaire.

And in fact with the chest X-ray,

Et en fait, pour ces radiographies,

the ability here for the AI to pick up,

la capacité de l'IA à détecter

the radiologists, expert radiologists missing the nodule,

un nodule qui a échappé à la vigilance des radiologues,

which turned out to be picked up by the AI as cancerous,

mais qui s'est révélé cancéreux -

and this is, of course, representative of all of medical scans,

et ceci est, bien entendu, illustratif de tous les scans médicaux,

whether it’s CT scans, MRI, ultrasound.

la tomodensitométrie, l'IRM ou d'échographie -

That through supervised learning of large, labeled, annotated data sets,

grâce à l'apprentissage supervisé

de grands ensembles de données étiquetées et annotées,

we can see AI do at least as well, if not better,

est aussi bonne, voire meilleure que celle des médecins spécialistes.

than expert physicians.

And 21 randomized trials of picking up polyps --

Et 21 essais randomisés portant sur la détection de polypes -

machine vision during colonoscopy -- have all shown

une vision par ordinateur pendant une coloscopie - ont tous montré

that polyps are picked up better

que les polypes sont mieux détectés par la vision par ordinateur

with the aid of machine vision than by the gastroenterologist alone,

que par le gastro-entérologue seul,

especially as the day goes on, later in the day, interestingly.

particulièrement au fil de la journée, curieusement plus tard dans la journée.

We don't know whether picking up all these additional polyps

Nous ne savons pas si la détection de ces polypes supplémentaires

changes the natural history of cancers,

modifie l'histoire naturelle des cancers,

but it tells you about machine eyes,

mais cela nous renseigne sur la puissance de la vision par ordinateur.

the power of machine eyes.

Now that was interesting.

C'était très intéressant.

But now still with deep learning models, not transformer models,

Mais toujours avec des modèles d'apprentissage profond,

et non des modèles transformateurs,

we've seen and learned that the ability

nous avons vu et appris que la capacité

for computer vision to pick up things that human eyes can't see

de la vision par ordinateur à détecter des choses invisible à l'œil humain

is quite remarkable.

est tout à fait remarquable.

Here's the retina.

Voici une rétine, l'IA y détecte :

Picking up the control of diabetes and blood pressure.

le contrôle du diabète et de la tension artérielle,

Kidney disease.

l'insuffisance rénale,

Liver and gallbladder disease.

les maladies du foie et de la vésicule biliaire,

The heart calcium score,

le taux de calcium cardiaque -

which you would normally get through a scan of the heart.

que l'on obtient normalement avec une scintigraphie cardiaque -

Alzheimer's disease before any clinical symptoms have been manifest.

la maladie d'Alzheimer avant l'apparition de tout symptôme clinique,

Predicting heart attacks and strokes.

la prédiction des crises cardiaques et des AVC,

Hyperlipidemia.

l'hyperlipidémie,

And seven years before any symptoms of Parkinson's disease,

et sept ans avant tout symptôme, la maladie de Parkinson.

to pick that up.

Now this is interesting because in the future,

C'est intéressant car à l'avenir,

we'll be taking pictures of our retina at checkups.

nous prendrons des photos de notre rétine lors des examens de santé.

This is the gateway to almost every system in the body.

C'est la porte d'entrée vers presque tous les systèmes du corps.

It's really striking.

C'est très impressionnant.

And we'll come back to this because each one of these studies

Et nous y reviendrons parce que chacune de ces études

was done with tens or hundreds [of] thousands of images

fut réalisée avec des dizaines ou des centaines de milliers d'images

with supervised learning,

en apprentissage supervisé,

and they’re all separate studies by different investigators.

et il s'agit toutes d'études distinctes menées par différents chercheurs.

Now, as a cardiologist, I love to read cardiograms.

En tant que cardiologue, j'adore lire des cardiogrammes.

I've been doing it for over 30 years.

Je fais cela depuis plus de 30 ans.

But I couldn't see these things.

Mais je ne pouvais pas voir certaines choses,

Like, the age and the sex of the patient,

comme par exemple, l'âge et le sexe du patient,

or the ejection fraction of the heart,

ou la fraction d'éjection du cœur,

making difficult diagnoses that are frequently missed.

ce qui compromet le diagnostic de facteurs complexes.

The anemia of the patient, that is, the hemoglobin to the decimal point.

L'anémie du patient, c'est-à-dire le taux d'hémoglobine à la virgule près.

Predicting whether a person,

Prédire si une personne,

who's never had atrial fibrillation or stroke

qui n'a jamais eu de fibrillation auriculaire ou d'AVC

from the ECG,

sur la base d'un électrocardiogramme, est susceptible de se produire.

whether that's going to likely occur.

Diabetes, a diagnosis of diabetes and prediabetes, from the cardiogram.

Prédire ou diagnostiquer le diabète, ou prédiabète à partir du cardiogramme.

The filling pressure of the heart.

La pression de remplissage du cœur.

Hypothyroidism

L'hypothyroïdie

and kidney disease.

et les maladies rénales.

Imagine getting an electrocardiogram to tell you about all these other things,

Imaginez un électrocardiogramme qui renseigne sur toutes ces autres choses,

not really so much about the heart.

mais pas vraiment sur le cœur.

Then there's the chest X-ray.

Ensuite, il y a la radiographie pulmonaire.

Who would have guessed that we could accurately determine

Qui aurait deviné que nous pourrions déterminer avec précision

the race of the patient,

la race du patient,

no less the ethical implications of that,

sans parler des implications éthiques qui en découlent,

from a chest X-ray through machine eyes?

avec une radiographie pulmonaire épaulée par une vision par ordinateur ?

And interestingly, picking up the diagnosis of diabetes,

Et notons aussi que la radiographie pulmonaire permet de diagnostiquer

as well as how well the diabetes is controlled,

le diabète et de déterminer dans quelle mesure celui-ci est contrôlé.

through the chest X-ray.

And of course, so many different parameters about the heart,

Et bien sûr, tant de paramètres différents concernant le cœur,

which we could never,

que nous ne pourrions jamais,

radiologists or cardiologists, could never be able to come up

radiologues ou cardiologues, ne pourrions jamais trouver

with what machine vision can do.

mais que la vision par ordinateur est capable de faire.

Pathologists often argue about a slide,

Les pathologistes débattent souvent à propos d'une image

about what does it really show?

et de ce qu'elle montre réellement.

But with this ability of machine eyes,

Mais grâce à cette capacité de la vision par ordinateur,

the driver genomic mutations of the cancer can be defined,

on peut définir les mutations génomiques à l'origine d'un cancer,

no less the structural copy number variants

tout comme le nombre des variations structurelles

that are accounting or present in that tumor.

qui sont présentes dans cette tumeur.

Also, where is that tumor coming from?

Et puis, d'où vient cette tumeur ?

For many patients, we don’t know.

Pour de nombreux patients, nous l'ignorons.

But it can be determined through AI.

Mais cela peut être déterminé grâce à l'IA.

And also the prognosis of the patient,

Il y a aussi le pronostic du patient,

just from the slide,

juste à partir d'une image,

by all of the training.

grâce à l'entraînement machine.

Again, this is all just convolutional neural networks,

J'insiste, il ne s'agit de réseaux neuraux convolutifs,

not transformer models.

et non de modèles transformateurs.

So when we go from the deep neural networks to transformer models,

Quand on passe des réseaux neuronaux profonds aux modèles transformateurs,

this classic pre-print,

cette prépublication classique,

one of the most cited pre-prints ever,

une des prépublications les plus citées intitulée : « Attention is All You Need »,

"Attention is All You Need,"

the ability to now be able to look at many more items,

la capacité d'examiner de nombreux autres éléments,

whether it be language or images,

qu'il s'agisse de mots ou d'images,

and be able to put this in context,

et de les replacer dans leur contexte,

setting up a transformational progress in many fields.

marque une avancée transformationnelle dans de nombreux domaines.

The prototype is, the outgrowth of this is GPT-4.

Le prototype, l'émanation de cela est GPT-4,

With over a trillion connections.

avec plus d'un billion de connexions.

Our human brain has 100 trillion connections or parameters.

Notre cerveau humain possède 100 billions de connexions ou de paramètres.

But one trillion,

Un billion : imaginez un instant les informations, toutes les connaissances

just think of all the information, knowledge,

that's packed into those one trillion.

concentrées dans ce billion.

And interestingly, this is now multimodal with language, with images,

Et il est intéressant de noter que cela est désormais multimodal

avec le texte, les images et l'audio.

with speech.

And it involves a massive amount of graphic processing units.

Cela implique en outre une quantité énorme d'unités de traitement graphique.

And it's with self-supervised learning,

Et c'est de l'apprentissage auto-supervisé,

which is a big bottleneck in medicine

ce qui enlève un obstacle majeur en médecine,

because we can't get experts to label images.

car nous ne pouvons pas faire appel aux spécialistes pour étiqueter les images.

This can be done with self-supervised learning.

Cela peut se faire grâce à un apprentissage auto-supervisé.

So what does this set up in medicine?

Alors, qu'est-ce que cela implique en médecine ?

It sets up, for example, keyboard liberation.

Cela permet de s'émanciper du clavier, par exemple.

The one thing that both doctors, clinicians

La chose que les médecins, les cliniciens et les patients espèrent tous.

and patients would like to see.

Everyone hates being data clerks as clinicians,

Personne n'aime se transformer en préposé aux données en tant que médecin,

and patients would like to see their doctor

et les patients aiment voir leur médecin

when they finally have the visit they've waited for a long time.

lorsqu'ils ont enfin obtenu la visite qu'ils attendent depuis si longtemps.

So the ability to change the face-to-face contact

Donc, la possibilité de modifier la relation entre le médecin et le patient

is just one step along the way.

est la première étape.

By having the liberation from keyboards with synthetic notes

On s'émancipe du clavier et des notes synthétiques

that are driven, derived from the conversation,

qui sont dérivées des échanges pendant la visite,

and then all the downstream normal data clerk functions that are done,

puis de toutes les fonctions normales de saisie de données effectuées en aval,

often off-hours.

souvent en dehors des heures de travail.

Now we're seeing in health systems across the United States

Aujourd'hui, dans les systèmes de santé des États-Unis,

where people, physicians are saving many hours of time

les médecins gagnent de nombreuses heures

and heading towards ultimately keyboard liberation.

alors qu'ils s'émancipent de l'usage du clavier.

We recently published, with the group at Moorfields Eye Institute,

Nous avons récemment publié, avec le groupe du Moorfields Eye Institute

led by Pearse Keane,

dirigé par Pearse Keane,

the first foundation model in medicine from the retina.

le premier modèle fondamental en médecine à partir de la rétine.

And remember those eight different things that were all done by separate studies?

Souvenez-vous de ces huit choses réalisées dans le cadre d'études distinctes ?

This was all done with one model.

Toutes furent accomplies avec un seul modèle.

This is with 1.6 million retinal images

Cela représente 1,6 million d'images rétiniennes

predicting all these different outcome likelihoods.

prédisant les probabilités de tous ces résultats différents.

And this is all open-source,

Tout cela est open source,

which is of course really important that others can build on these models.

ce qui est bien sûr crucial

pour que d'autres puissent continuer de développer ces modèles.

Now I just want to review a couple of really interesting patients.

Permettez-moi de passer en revue quelques patients vraiment intéressants.

Andrew, who is now six years old.

Voici Andrew, qui a maintenant six ans.

He had three years of relentlessly increasing pain, arrested growth.

Pendant trois ans, il a souffert sans arrêt, sa croissance s'est interrompue.

His gait suffered with a dragging of his left foot,

Il boitait du pied gauche et il avait de graves maux de tête.

he had severe headaches.

He went to 17 doctors over three years.

Il a consulté 17 médecins en trois ans.

His mother then entered all his symptoms into ChatGPT.

Sa mère a saisi tous ses symptômes dans ChatGPT.

It made the diagnosis of occulta spina bifida,

Cela a permis de diagnostiquer un spina bifida occulte,

which meant he had a tethered spinal cord that was missed by all 17 doctors

ce qui signifie que pendant ces trois ans,

17 médecins n'ont pas détecté une fermeture de sa colonne vertébrale.

over three years.

He had surgery to release the cord.

Il a subi une intervention chirurgicale pour réparer la région spinale

He's now perfectly healthy.

et il est maintenant en parfaite santé.

(Applause)

(Applaudissements)

This is a patient that was sent to me,

Voici une patiente qui m'a été envoyée

who was suffering with, she was told, long COVID.

et qui souffrait, lui a-t-on dit, d'un COVID long.

She saw many different physicians, neurologists,

Elle avait consulté de nombreux médecins et neurologues,

and her sister entered all her symptoms after getting nowhere,

Faute d'amélioration, sa sœur a saisi tous les symptômes -

no treatment for long COVID,

ni aucun traitement pour un COVID long, aucun traitement n'est validé -

there is no treatment validated,

and her sister put all her symptoms into ChatGPT.

alors sa sœur a saisi tous ses symptômes dans ChatGPT.

It found out it actually was not long COVID,

Elle a découvert que ce n'était pas un COVID long,

she had limbic encephalitis, which is treatable.

mais qu'elle souffrait d'une encéphalite limbique, ce qui se soigne.

She was treated, and now she's doing extremely well.

Elle a été soignée et maintenant elle se porte très bien.

But these are not just anecdotes anymore.

Ces récits ne sont plus de simples anecdotes.

70 very difficult cases

On a comparé 70 cas très difficiles,

that are the clinical pathologic conferences

objets de conférences en pathologie clinique

at the New England Journal of Medicine

dans le New England Journal of Medicine

were compared to GPT-4,

avec GPT-4,

and the chatbot did as well

et le chatbot a obtenu des résultats aussi bons,

or better than the expert master clinicians

voire meilleurs, que les médecins spécialisés réputés,

in making the diagnosis.

en matière de diagnostic.

So I just want to close with a recent conversation with my fellow.

Permettez-moi donc conclure par une récente conversation avec un collègue.

Medicine is still an apprenticeship,

La médecine reste un apprentissage

and Andrew Cho is 30 years old,

et Andrew Cho a 30 ans,

in his second year of cardiology fellowship.

c'est sa deuxième année d'internat en cardiologie.

We see all patients together in the clinic.

Nous voyons tous les patients ensemble à la clinique.

And at the end of clinic the other day,

Et à la fin des visites, l'autre jour,

I sat down and said to him,

je me suis assis et je lui ai dit :

"Andrew, you are so lucky.

« Andrew, tu as beaucoup de chance.

You're going to be practicing medicine in an era of keyboard liberation.

Tu pratiqueras la médecine à une époque où le clavier sera une relique du passé.

You're going to be connecting with patients

tu pourras avec une relation avec les patients

the way we haven't done for decades."

comme nous n'en avons plus eue depuis des décennies. »

That is the ability to have the note

Tes rapports écrits et la discussion durant la consultation

and the work from the conversation

généreront automatiquement des éléments tels que les autorisations préalables,

to derive things like pre-authorization,

billing, prescriptions, future appointments --

la facturation, les ordonnances, les prochains rendez-vous -

all the things that we do,

tout ce que nous faisons, y compris les questions au patient,

including nudges to the patient.

For example, did you get your blood pressure checks

par exemple : « Avez-vous passé vos tests de tension artérielle,

and what did they show

qu'ont-ils révélé ? », et la réception des résultats.

and all that coming back to you.

But much more than that,

Mais bien plus que cela,

to help with making diagnoses.

cela aidera à poser les diagnostics.

And the gift of time

C'est aussi un gain de temps

that having all the data of a patient

que de disposer de toutes les données d'un patient

that's all teed up before even seeing the patient.

avant même de le voir.

And all this support changes the future of the patient-doctor relationship,

Tout ce soutien change l'avenir de la relation patient-médecin

bringing in the gift of time.

en offrant un gain de temps.

So this is really exciting.

C'est donc vraiment excitant.

I said to Andrew, everything has to be validated, of course,

J'ai dit à Andrew que tout devait être validé, bien entendu,

that the benefit greatly outweighs any risk.

que les avantages l'emportent largement sur les risques.

But it is really a remarkable time for the future of health care,

Mais on vit vraiment une période remarquable

pour l'avenir des soins de santé,

it's so damn exciting.

c'est vraiment passionnant.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)