Comment l’IA transforme la médecine spatiale de demain

Dans le cadre d’AIxSpace, conférence internationale qui s’est déroulée les 18 et 19 janvier derniers, nous avons eu une meilleure idée des perspectives d’avenir de l’intelligence artificielle (IA) appliquée à la santé des astronautes. Retour sur une science fascinante aux applications très… Terre-à-terre!

La santé des astronautes est affectée notamment par la durée du séjour dans l’espace et par son environnement hostile. Du point de vue clinique, la gravité partielle à elle seule pourrait faire stopper l’exploration humaine vers la Planète rouge, selon Shawna Pandya, candidate scientifique-astronaute pour le projet PoSSUM et vice-présidente, médecine immersive chez Luxsonic Technologies.

La neuroscientifique explique qu’on découvre encore les impacts potentiels sur la santé des missions de plus de 30 jours. Par exemple, la prévalence du spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS), qui touche principalement leurs nerfs optiques. Cette maladie qu’on a détectée chez les astronautes masculins entraîne une importante déformation du globe oculaire et des plis se forment sur la rétine.

En vue de mitiger les risques en lien avec les missions prolongées dans l’espace, le Centre spatial Johnson de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a d’ailleurs dressé le top 100 des troubles de santé susceptibles de survenir dans l’espace, allant de l’arrêt cardiaque, en passant par les risques de cancers plus élevés, les maladies chroniques liées à la radiation jusqu’à la diarrhée (moins banale dans l’espace que sur terre).

« Nous avons besoin des technologies de l’IA pour soutenir l’aide à la décision, le diagnostic et la gestion de notre santé.» – Dre Shawna Pandya, candidate astronaute.

L’IA montre déjà un fort potentiel de développement en soins de santé sur terre. Voici un survol des percées attendues dans l’espace au cours des prochaines années.

DÉTECTION

Les succès rapides de l’IA en médecine spatiale viendront certainement avec le développement d’outils pour détecter des anomalies, selon Alexandre Le Bouthillier, PDG et cofondateur chez Imagia. Ce dernier planche avec des experts en IA et des médecins spécialistes pour accélérer la vitesse et la précision des résultats cliniques des patients en combinant l’IA avec des systèmes d’imagerie.

Pour accroitre le volume de données nécessaires pour détecter des maladies, cet expert propose de les extraites à partir de tous les équipements qui capturent des données sur les astronautes de manière non invasive, comme des ultrasons.

On pourrait aussi faire des analyses morphologiques à partir d’une simple caméra pour détecter des symptômes. Les tests oculaires (OCT scan) fourniraient des données sur la rétine, la cornée et les nerfs optiques des astronautes. La recherche sur la biosurveillance sans contact pourrait estimer le niveau de stress et la santé mentale des astronautes.

PRÉVENTION

De manière plus personnalisée, des capteurs biométriques ou des systèmes de vision pourraient récolter et analyser des données, monitorer des symptômes et faire de la prévention des maladies.

Par exemple, l’Astroskin portée par David Saint-Jacques durant son périple de six mois sur la Station spatiale internationale fournira des données qui serviront aux futurs astronautes.

David Saint-Jacques dans l'espace

L’astronaute de l’Agence spatiale canadienne David Saint-Jacques met pour la première fois dans l’espace le biomoniteur (Astroskin), une nouvelle technologie canadienne.

 

Le monitorage des fonctions cognitives et certains tests à l’effort pourraient être analysés par l’IA et comparés aux astronautes d’un même vaisseau spatial pour détecter un risque externe commun.

Ali Elawad, CPO chez DataPerformers, aimerait aussi faire des références croisées avec les données des astronautes et les données fournies par des hôpitaux.

DIAGNOSTIC

L’IA sera utile pour établir des diagnostics autonomes avec algorithmes de traitement fondés sur des éléments probants et des maladies connues sur terre. On parle d’un diagnostic appuyé par des consultations virtuelles ou l’expert médical à bord.

Cependant, les maladies propres à l’environnement spatial seraient difficilement diagnostiquées par une machine à cause du manque de données disponibles. Les recherches doivent se poursuivre avant d’atteindre un niveau satisfaisant.

PRÉDICTION

Le plus grand défi à relever pour repousser les limites de la science réside dans la capacité de l’IA d’identifier les différents types de problèmes de santé qui vont survenir dans l’espace (avant qu’ils ne surviennent). Cela permettrait, par exemple, de prévoir le contenu du kit médical et les bonnes quantités. L’absence de données longitudinales donnerait lieu à des prédictions réalisées par transfert d’apprentissage et donc sans garantie de succès.

CHIRURGIE MINEURE

La reconnaissance des organes ou de symptômes visibles à partir d’une photo de même que les interventions mineures par robotique font partie des autres formes d’assistance sur lesquelles les astronautes, loin de la terre, pourront éventuellement compter.

« Il ne s’agit pas de remplacer l’humain par la machine, mais d’augmenter la capacité de l’humain à comprendre et à découvrir de nouveaux modèles.» – Alexandre Le Bouthillier, PDG et cofondateur chez Imagia.

VALEUR AJOUTÉE

Une autre valeur ajoutée de l’IA, c’est que cette technologie demande beaucoup de puissance computationnelle sur terre, mais une fois que le modèle est créé il prend très peu de place.

CONSIDÉRATIONS ÉTHIQUES

Fournir des soins médicaux autonomes dans l’espace peut sauver des vies. Les grandes questions qui demeurent tournent autour des enjeux éthiques, et il conviendra d’y apporter des réponses au fur et à mesure de ces développements technologiques. Est-ce que la fin justifie les moyens? Quels sont les risques collatéraux d’implanter l’IA autonome dans l’espace? Comment évaluer la confiance de la communauté médicale et des astronautes face aux prédictions faite par une machine? Quels dilemmes pourraient survenir en raison de l’utilisation de systèmes de diagnostic de l’IA?

 


Photo : L’astronaute de l’ASC Jenni Sidey-Gibbons (Source : Agence spatiale canadienne.)

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