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Instru­ment acous­tique per­me­t­tant d’écouter les sons internes du corps, le stétho­scope fait par­tie des out­ils médi­caux les plus util­isés pour étudi­er l’état de san­té car­dio­vas­cu­laire, pul­monaire ou abdom­i­nal. Il a fait récem­ment l’objet de travaux de recherche intéres­sants. Quels seraient ses nou­velles capac­ités en le dotant d’une Intel­li­gence Arti­fi­cielle ? Nous vous en dis­ons plus sur cette hypothèse.

Qu’est-ce qu’un stéthoscope ?

Le stétho­scope est un instru­ment médi­cal per­me­t­tant d’amplifier les bruits intérieurs par réso­nance. Il est tra­di­tion­nelle­ment con­sti­tué :

  • D’une base : elle relie le pavil­lon à la tubu­lure. Cette par­tie rigide per­met, selon les mod­èles, de choisir entre une écoute à la cloche ou à la mem­brane du pavil­lon en tour­nant le pavil­lon.
  • D’une mem­brane : c’est le récep­teur du stétho­scope. Elle per­met de capter les vibra­tions sonores émis­es par le corps humain.
  • D’un pavil­lon : c’est la par­tie la plus sen­si­ble d’un stétho­scope per­me­t­tant d’écouter les sons à hautes ou bass­es fréquences.
  • D’une lyre : c’est la par­tie métallique du stétho­scope, sur laque­lle s’ajuste la tubu­lure. Elle se com­pose de deux tubes auric­u­laires, d’un ressort de ten­sion et d’embouts auric­u­laires.
  • D’un tube auric­u­laire : cette par­tie métallique rigide et non déformable fait le lien entre les embouts et la tubu­lure sou­ple.
  • D’une tubu­lure: elle se situe entre la lyre et le pavil­lon.

Il en existe plusieurs mod­èles : élec­tron­iques, numériques ou même con­nec­tés. Lorsqu’on le pose sur la peau au niveau d’un organe, il isole le bruit et l’augmente de manière à n’analyser que le fonc­tion­nement de l’organe que l’on souhaite écouter.

Quelques exemples de son utilité :

Lors d’une aus­cul­ta­tion car­diaque : il per­met d’en­ten­dre la con­trac­tion ven­tric­u­laire (sys­tole) et la relax­ation ven­tric­u­laire (dias­tole). Il iden­ti­fie égale­ment des anom­alies car­diaques comme une mau­vaise syn­chro­ni­sa­tion entre le cœur droit et le cœur gauche, un dérè­gle­ment de la fréquence des bat­te­ments pou­vant être causés par de l’emphysème, un épanche­ment péri­cardique, de l’hy­per­ten­sion, de la tachy­cardie, etc.

Lors d’une aus­cul­ta­tion pul­monaire : il per­met d’en­ten­dre l’air cir­culer dans les poumons et de détecter des sons anor­maux pou­vant sur­venir en cas d’é­panche­ment pleur­al, d’un emphysème pul­monaire, d’une inflam­ma­tion des bronch­es, d’un œdème pul­monaire, etc.

Lors d’une aus­cul­ta­tion abdom­i­nale : il per­met d’é­couter les bruits pro­duits par les intestins et de détecter une pos­si­ble occlu­sion ou une paralysie du tube diges­tif par exem­ple.

Quel serait l’intérêt d’un stéthoscope doté d’une Intelligence Artificielle ?

Dévelop­pé dans les années 1960, l’IA ne cesse de sus­citer l’intérêt du corps médi­cal. Reposant sur un sys­tème de sta­tis­tiques, elle analyse de nom­breuses don­nées, qui sont par la suite fil­trées par des algo­rithmes. L’Intelligence Arti­fi­cielle s’appuie sur deux approches com­plé­men­taires :

  1. Sym­bol­ique, fondée sur la logique.
  2. Numérique, fondée sur les don­nées.

Ses capac­ités d’analyse per­me­t­tent de prévenir l’apparition d’une mal­adie avant même qu’elle ne se développe chez cer­tains patients dits « pré-exposés ». En s’appuyant sur une impor­tante data stock­ée dans un pro­gramme d’ap­pren­tis­sage, l’al­go­rithme apprend à « recon­naître » les signes d’une mal­adie. Elle est alors en mesure, selon les don­nées con­fron­tées, de pos­er un diag­nos­tic fiable ou de lever un doute sur une poten­tielle patholo­gie.

Appliquée à l’auscultation pul­monaire ou car­diaque via l’utilisation d’un stétho­scope, l’IA peut aider à diag­nos­ti­quer cer­taines mal­adies res­pi­ra­toires ou car­diaques, avec de meilleures per­for­mances dans l’interprétation d’explorations fonc­tion­nelles, de symp­tômes et/ou d’examens radi­ologiques.

En étant relié à des algo­rithmes d’Intelligence Arti­fi­cielle, ce type de stétho­scope pour­rait ain­si per­me­t­tre d’établir une clas­si­fi­ca­tion des mal­adies car­diaques ou res­pi­ra­toires comme l’asthme, la pneu­monie, la bron­chi­o­lite… et à décel­er leur niveau de grav­ité.

La Food and Drug Admin­is­tra­tion (FDA) a récem­ment validé un algo­rithme basé sur l’Intelligence Arti­fi­cielle pour équiper des stétho­scopes. L’objectif ? Pou­voir détecter des anom­alies dif­fi­ciles à dis­cern­er par l’humain. La société Eko Health qui pro­duit des stétho­scopes numériques depuis 2013 en est à l’origine. Pio­nnière dans l’ap­pli­ca­tion de l’In­tel­li­gence Arti­fi­cielle pour la détec­tion pré­coce des mal­adies car­diaques et pul­monaires, cette entre­prise a doté ses stétho­scopes d’une Intel­li­gence Arti­fi­cielle capa­ble d’évaluer et de détecter, le risque d’in­suff­i­sance car­diaque chez les patients à risque au cours d’un exa­m­en médi­cal clas­sique. 

Selon le doc­teur Paul Fried­man, prési­dent du départe­ment de médecine car­dio­vas­cu­laire à la Mayo Clin­ic de Rochester « la capac­ité d’i­den­ti­fi­er un trou­ble car­diaque caché, poten­tielle­ment mor­tel, à l’aide d’un out­il que les clin­i­ciens de soins pri­maires et les sous-spé­cial­istes con­nais­sent bien : le stétho­scope, peut nous aider à prévenir les hos­pi­tal­i­sa­tions et les événe­ments indésir­ables. » Il ajoute à cela qu’il est impor­tant de not­er que ce type de stétho­scope étant petit et portable, pour­rait ain­si con­tribuer à amélior­er les soins dans les zones mal desservies.

Des essais aux résultats encourageants

Dans une étude menée en jan­vi­er 2022 et pub­liée dans la revue The Lancet Dig­i­tal Health, les chercheurs ont rap­porté des résul­tats diag­nos­tiques posi­tifs en com­bi­nant un nou­v­el algo­rithme opti­misé par l’IA et le dis­posi­tif Eko DUO doté d’une fonc­tion­nal­ité d’ECG.

L’outil opti­misé par l’IA a démon­tré des niveaux élevés de sen­si­bil­ité (91 %) et de spé­ci­ficité (80 %) et sou­tient favor­able­ment la com­para­i­son avec les tests diag­nos­tiques de rou­tine qui étaient « invasifs et coû­teux », ont-ils déclaré.

La prochaine étape sera d’effectuer des tests en con­di­tions réelles dans plusieurs cen­tres médi­caux afin d’évaluer le niveau de per­for­mance d’un stétho­scope doté d’une Intel­li­gence Arti­fi­cielle.  

Sources :