système d'aide à la décision médicale

17 Jan système d'aide à la décision médicale

1) utilisent une représentation par règles de production. Dans les méthodes bayesiennes, le théorème de Bayes assure la correspondance entre les deux types de raisonnement : 57L’indépendance des signes n’est pas toujours vérifiée, notamment lorsque plusieurs signes résultent du même processus physiopathologique. Nous avons vu dans le chapitre traitant de la représentation des connaissances que les réseaux probabilistes donnent la possibilité de résoudre certains problèmes engendrés par ces contraintes. 22Iliad [BOU 92, WAR 89] utilise aussi ce type de représentation pour résoudre le problème des dépendances entre signes en introduisant des profils intermédiaires sous forme de regroupements appelés clusters [74, 76]. 30Le but de ces méthodes est de simuler la logique humaine par un mode de raisonnement inexact, présumé être le raisonnement humain habituel et donnant pourtant des résultats corrects. 24Le système Mycin [SHO 76] reste le système expert de référence (bien qu’il n’ait jamais été utilisé en routine). Département de Biostatistique et Informatique Médicale, Hôpital Saint-Louis, 1 avenue Claude Vellefaux, 75010 Paris, 2. L’architecture générale d’un tel système peut être présentée sous forme de cinq modules : saisie des informations, prédiction d’évolution des paramètres, gestion de la base de connaissances, module de diagnostic et module de planification. Les mécanismes de ce raisonnement peuvent être élucidés en étudiant les paramètres de la décision médicale, la mesure des incertitudes et les outils dont on dispose pour élaborer des stratégies de décision [GRE 90]. Des biologistes découvrent un mystérieux « monolithe » en métal dans l’Utah, Dans un nouveau film, le virus mortel de la COVID-23 confine le monde pendant 4 ans, Le nouveau logo de l’US Space Force ressemble à celui de Star Trek, et il y a une raison précise à cela, Plus de 3000 personnes d’Autriсhe, de Turquie et de France ont pris part à l’ensemble des événements d’enseignement consacrés à la culture russe. Les alertes peuvent être de nature différente comme la contre-indication d’une prescription médicamenteuse chez un patient, la conduite à tenir pour compléter une exploration, un protocole thérapeutique lorsqu’une pathologie est reconnue ou tout simplement fournir les valeurs normales des examens biologiques. Cette représentation est bien adaptée aux exemples de contrôle de processus ou de planification. En effet, dans un second temps, le médecin décide des investigations utiles à la validation du diagnostic. Nous étudierons donc ces deux aspects en passant en revue pour chacun d’eux, les différentes techniques proposées dans les systèmes d’aide à la décision réalisés. 48De plus, plusieurs hypothèses simplificatrices ont été formulées comme par exemple : 49L’historique et les principes des modèles connexionnistes ont été décrits récemment par Grumbach en parallèle avec les processus cognitifs humains. Cependant, le système ne peut pas encore être basé sur l’apprentissage automatique, car une base de données de cas n’est pas encore disponible. Le Centre d’Expertises et de Services pour l’Avancement Médical (CESAM) possède un système d'aide à la décision clinique et thérapeutique sécurisé pour la téléexpertise médicale (Med-iCall) ainsi que les applications mobiles requises à la téléexpertise médicale. Il se traduit par des liens de cause à effet entre deux variables ou liste de variables. Système informatisé d’aide à la décision en santé Biostatistique et technologies de l'information et de la communication (BioSTIC) - Hôpital de la Timone Tél. Cette approche vise à imiter certaines fonctions du cerveau humain en reproduisant quelques-unes de ses structures de base. L Un échantillon d’apprentissage est constitué de malades connus, porteurs d’une des affections à évaluer et dont on connaît les valeurs des tests. D’autre part, les médecins, hormis le fait qu’ils sont souvent « allergiques » à la complexité d’utilisation de l’informatique, n’imaginent pas toujours les bénéfices potentiels ou même les limites des systèmes d’aide à la décision et expriment difficilement leurs besoins de façon pertinente. Cependant, les systèmes évoluent vers des systèmes à bases de connaissances [HAN 01, MOL 00]. Ce problème a également été étudié lors de l’implémentation de versions allemande et française du système Iliad [BOU 92]. Pour cela, l’utilité (ou le coût) des conséquences prévisibles est estimée et l’espérance mathématique de chaque conduite est calculée. Ce sont les faux négatifs (FN) qui induisent une décision erronée par défaut. Une méthode utilisant les fréquences des épisodes pathologiques plutôt que les fréquences des maladies elles-mêmes a également été proposée. Celles-ci doivent figurer le monde réel selon des formalismes établis et reconnus par les procédures de raisonnement employées. Bien sûr, ces recherches sont fondamentales et indispensables mais elles se font peut-être au détriment de la réalisation de systèmes réellement opérationnels et efficaces avec tout ce que cela implique en termes de développement, de documentation et de maintenance des logiciels. Ainsi, après interrogation de l’utilisateur, le moteur d’inférence fait travailler les règles sur les faits et choisit ses solutions. On peut définir le système expert comme étant un système informatique qui imite la démarche de la personne compétente dans un domaine donné, quelle que soit la méthode de raisonnement qu’elle utilise. 17Les règles de production utilisent la structure Si prémisses alors actions (ou déductions). 47Les connaissances sont stables et représentées de façon uniforme, indépendamment des tâches du système. Il constitue ainsi une mémoire de travail. Les systèmes normatifs, à la différence des systèmes descriptifs devraient permettre de rectifier ces défauts comme par exemple l’oubli des antécédents d’un patient. All rights reserved. Ainsi, par exemple, le système d’aide au diagnostic des pathologies en rhumatologie de l’institut Jan van Breemen d’Amsterdam utilise une matrice signifiant la force des associations entre les signes. ASTI est un système d’aide à la décision médicale, appliqué à la prise en charge théra-peutique de l’HTA, proposant aux généralistes désireux d’améliorer leurs prescriptions. Cette approche multi-agents paraît tout à fait adaptée à la résolution des problèmes médicaux car ils sont souvent de nature distribuée. Outils d'aide à la décision médicale. Par la suite, ils ont laissé la place aux systèmes à base de connaissances, dont les termes sont moins restrictifs. En collaboration avec le Centre hospitalier EpiCURA, le doctorant Souhir Ben Souissi et ses collègues ont appliqué cette approche pour la prescription des antibiotiques. Dans un premier temps, on utilisera la FDD et ensuite l ¶AMC. 55Elles permettent de donner des explications simples et compréhensibles par tous, bien qu’elles soient parfois critiquées. 63A la différence des experts, les systèmes actuels ne reconnaissent pas leurs limites. Ce système raisonne par règles conditionnelles (si S alors M) affectées d’un coefficient de certitude qui reflète le degré de confiance du médecin expert dans ses connaissances. 31La prise en compte de la dimension temporelle est également nécessaire car certaines maladies ne peuvent pas être qualifiées de présentes ou absentes. Le système est destiné à un utilisateur (le décideur), dont le rôle est d’adapter sa décision à chaque sujet dont les besoins et les caractéristiques sont spécifiques. Les dysfonctionnements physiologiques sont des états représentés sous forme de nœuds. 65Une contrainte des méthodes probabilistes est l’exclusivité mutuelle des maladies : ceci nécessite un ensemble de diagnostics tel que tout malade en ait un et un seul. D’une part, les systèmes d’aide à la décision médicale se définissent comme une suite d’étapes décisives dont la finalité est l’amélioration de la qualité des soins apportés aux patients. L’utilité reflète la préférence du patient en tenant compte de l’espérance de vie du patient, des traumatismes psychologiques engendrés pour le patient et son entourage, du coût financier du traitement et des conséquences sociales. Les systèmes d’assistance documentaire représentent les systèmes d’aide indirecte à la prise de décision. Elle est fondée sur le comportement de réseaux de neurones formels élémentaires interconnectés, chaque neurone formel pouvant être considéré comme une simplification extrême d’un neurone. Les graphes non orientés nommés modèles graphiques correspondent à des relations statistiques d’association ou potentiels [LAU 89, 91]. comment crÉer un systÈme d’aide À la dÉcision mÉdicale informatique, pour la prise en charge des situations de soins palliatifs À domicile, adaptÉ aux besoins des mÉdecins gÉnÉralistes isÉrois? Ces méthodes formalisent de façon plus rigoureuse le raisonnement médical et, de fait, paraissent à certains trop rigides et réductrices de la réalité. Ainsi, ces méthodes utilisées par exemple dans le système Méninge [ROB 91], permettent de sélectionner progressivement les variables réellement explicatives. De plus, ils pourraient peut-être familiariser en douceur les utilisateurs potentiels avec les techniques informatiques tout en leur laissant l’entière maîtrise de la décision. Leur estimation s’effectue à partir du théorème de Bayes, théorème élémentaire de la théorie des probabilités. Le test donne une réponse négative alors que M est en fait présente. Représentation de deux des éléments du choix de participer, ou non, à un dépistage systématisé du cancer du sein (source : aide à la décision médicale partagée sur le dépistage du cancer du sein, NHS, le service national de santé anglais, juin 2013, révisé en 2015) L’ensemble des cadres sémantiques est organisé hiérarchiquement par des liens de généralisation/spécialisation et de concepts/instances. 41Cette approche se veut plus rationnelle et scientifique : Elle est utile pour aider à la compréhension de certaines pathologies liées à des perturbations de phénomènes biochimiques, biophysiques ou de régulation homéostasique. Un exemple de système d’alerte est le système Help développé à Salt Lake City [HAU 94, PRY 83]. M présente M absente réponse du test positive Vrai positif décision correcte (sensibilité) Faux positif décision erronée (erreur ?) Nous allons répondre à cette question Les systèmes d'aide à la prise de décision Système informatique d'aide à la décision (SIAD) Définition C'est un système informatique intégré, conçu spécialement pour la prise de décision, et qui est destiné plus particulièrement aux dirigeants d'entreprise. 36La mise en œuvre des systèmes à architecture de tableau noir reste complexe du fait des difficultés rencontrées lors de l’implémentation de leurs stratégies de contrôle. 20Les frames de Minsky [MIN 75] ou cadres sémantiques sont des réseaux sémantiques particuliers donnant une représentation structurée des données d’un objet ou d’une classe d’objets (stéréotypes définissant les propriétés générales) incluant des informations déclaratives et procédurales et permettant ainsi une souplesse de représentation. Les méthodes probabilistes déterminent P(maladie/signe observé). Cette étude montre qu’un système informatique d’aide à la décision basé sur une alerte automatique plutôt qu’à la demande améliore significativement la performance médicale tant pour le dépistage par le calcul du risque cardiovasculaire que pour le traitement des dyslipidémies. •La manière dont un médecin prend une décision est un processus complexe, nécessitant un raisonnement basé sur des faits, confrontés à des connaissances. Ces probabilités conditionnelles sont appelées valeurs prédictives ou probabilités post-test et elles tiennent compte d’une part de la prévalence de la maladie envisagée, et d’autre part des qualités nosologiques du test [GUR 00]. Mais à la différence de ces derniers, les cadres sémantiques sont utilisés en mémoire centrale et accordent la priorité à la dynamicité et à la souplesse des constructions sur la structuration des données. À lire également : Des composants informatiques de nouvelle génération pourraient permettre de reproduire le cerveau humain. 2Dans un premier temps, le médecin recueille des signes et des symptômes, en écoutant le patient et en l’examinant puis il évoque des hypothèses diagnostiques susceptibles d’expliquer les signes observés. Ils sont de la forme condition/action : ils détectent les configurations des objets dans leur partie condition et les actions sont des créations, des suppressions ou des modifications d’objets du tableau. Comme nous l’avons vu, les larges bases de connaissances développées dans les années 80 ont évolué vers des versions web sur internet telles que ADM [SEK 97] Dxplain [BAR 98], ou ont été reconverties vers des systèmes à l’usage des patients tels que QMR [SHA 00] et Iliad [BOU 98]. Les relations causales qui les unissent sont représentées par des liens entre deux nœuds. Distribution électronique Cairn.info pour Lavoisier © Lavoisier. De plus, les réseaux présentant des cycles sont des structures complexes à gérer et peuvent conduire à des résultats contre-intuitifs. C’est probablement pour cette raison que la représentation de la connaissance de QMR-DT a été largement simplifiée par rapport au modèle initial [SHW 91]. 12Si le médecin ne tient pas compte des incertitudes, il considère que tous les signes utiles au diagnostic sont sensibles et/ou spécifiques à 100 %, et que l’information disponible est toujours suffisante. 25Le choix d’un diagnostic peut se faire en évaluant les probabilités de la présence de chaque maladie en fonction des résultats du test utilisé. 45Ce mode de représentation permet de raisonner à travers une structure conceptuelle uniforme et attractive mais les calculs du raisonnement peuvent être lourds, du fait de l’explosion combinatoire et leur réalisation en temps réel est une préoccupation majeure. 21Pour le système ADM, une représentation des signes sous forme d’objets structurés et de classes a été modélisée [RIO 91] (fig. L’interface utilisateur doit être particulièrement ergonomique et peut s’inspirer des techniques hypermédias par exemple. Cliquez pour accéder à d'autres articles sur ce sujet. Les médecins experts font alors des estimations subjectives qui peuvent biaiser les interprétations et donner des résultats moins performants. Depuis l’arrivée des systèmes d’information au sein des entreprises, puis des SADM dans les hôpitaux et cliniques, de nombreux logiciels sont venus se concurrencer en proposant toujours de nouvelles fonctionnalités et spécialisations. 19Les réseaux sémantiques sont des graphes dont les nœuds sont des entités reliées entre elles par des arcs orientés et étiquetés, signifiant des relations d’appartenance, causales, spatiales, fonctionnelles, etc. 40Parmi les systèmes utilisant ce type de représentation, on peut citer Casnet [KUL 82] qui est un système d’aide au diagnostic et à la thérapeutique du glaucome ou Abel [PAT 82, SZO 78] traitant des troubles hydroélectriques. Une telle hypothèse est justifiée dans le cas de deux maladies aiguës considérées comme ponctuelles mais elle ne reflète pas toujours la réalité surtout dans certaines disciplines telles que la médecine interne ou la rhumatologie où les maladies chroniques sont fréquentes. Vous avez été déconnecté car votre compte est utilisé à partir d'un autre appareil. Les avantages de cette représentation paraissent plus liés aux techniques d’implémentation qu’aux possibilités de raisonnement sous incertitude ainsi qu’en témoigne l’utilisation d’opérations orientées objet dans le réseau probabiliste du système Painulim [XIA 93]. Ces systèmes, comme les précédents, ne raisonnent pas véritablement mais l’aide devient plus personnalisée dans la mesure où le système tient compte des informations dont il dispose sur la situation envisagée. Il est la transcription logicielle de la réflexion d'un expert dans un domaine donné. Au départ, le système UpToDate était adapté à la néphrologie, mais depuis, les concepteurs y ont ajouté plus de vingt autres spécialisations, dont de nombreuses sont en cours de développement. Ces dernières méthodes paraissent plus adaptées aux grands réseaux probabilistes comme en témoigne QMR-DT qui est une reformulation de QMR en réseau probabiliste et l’un des rares modèles à couvrir un large domaine médical. 3Les systèmes décisionnels devraient pouvoir assister de façon immédiate les médecins en leur proposant une synthèse dans leur pratique quotidienne, pourvu que celle-ci réponde réellement à leurs attentes. Le système ADM utilise également. 28La théorie de l’information consiste à estimer numériquement l’information acquise par l’intermédiaire de l’entropie de Shannon [SHA 49] d’une loi de probabilité qui est l’espérance mathématique de la fonction d’information de cette loi. En effet, les connaissances physiopathologiques ont été abandonnées et seul un système à deux niveaux a été gardé : d’une part, le niveau des maladies, qui représentent les racines du graphe et qui ne sont pas reliées entre elles et d’autre part, les manifestations, également non reliées entre elles. Ceci a conduit à envisager des méthodes plus souples comme les méthodes dites de logique floue. Les modules reconnaissent les objets du tableau qui les concernent et ignorent les autres. 61Dans les méthodes purement bayesiennes, les tests donnant des valeurs continues doivent être discrétisés, impliquant ainsi une perte d’information. Dans ces systèmes, les connaissances sont séparées du raisonnement mais il apparaît que la représentation des connaissances est étroitement liée à la méthode de raisonnement. le modus ponens utilisable lorsque le signe est pathognomonique avec une sensibilité de 100 % : le modus tollens utilisable lorsque le signe a une spécificité de 100 % : p(M et R), qui est la probabilité de la présence simultanée de la maladie M et de la réponse R au test, peut s’écrire : p(M et R) = p(M). Elles consistent en une procédure de discrimination permettant de ranger tous les tableaux sémiologiques possibles dans un certain nombre de classes (maladies), chaque classe étant définie comme un ensemble de signes élusifs ou inconstants. Une maladie est l’union d’un certain nombre de symptômes (flous). Initiatives privées Les organismes d’assurance privés et d’organisation de soins intégrées ont de leur côté adopté des plans analogues à partir du milieu des années 2000, dans le cadre notamment de la « e-health initiative »; un certain nombre d’Etats ont soutenu financièrement ces efforts. De plus, la conjonction de deux maladies peut modifier l’attitude du médecin. Un modèle est créé pour chaque patient. Vrai négatif décision correcte (spécificité). Félicitations, vous ne manquerez plus aucune actu scientifique importante ! Il prescrit les examens dits complémentaires (examens de laboratoire, radiographies, endoscopies, etc.) D’une part, les procédures heuristiques ou d’investigations qui visent à découvrir une vérité objective (le raisonnement ressemble alors à celui des détectives et des chercheurs et permet de remonter des particularités sémiologiques observées chez un malade à la forme morbide générale qui explique ces particularités) et d’autre part, les procédures de décision permettant la comparaison des lignes d’action possibles et le choix de la meilleure.

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