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Réseau de neurones à convolution 3D comme système d'aide à la décision pour de multiple tâches de classification de tumeurs rénales

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Alexandre Ayotte : Université de Sherbrooke

Résumé de la communication

Objectif de la recherche: Développer un outils interprétable pour la classifications automatique des lésions rénales à partir d’ images IRM. La calssification est effectuée selon la nature, maligne ou bénigne des tumeurs et selon leur sous-type et leur grade pour les tumeurs malignes.
Problématique: Les réseaux de type ResNet 2D sont connu pour obtenir de bons résultats dans ce type de classification. L’extension d’un réseau de neurone de type ResNet 2D à un réseau de type ResNet 3D peut-elle améliorer la précision des classifications.
Méthodologie: Un modèle de ResNet 3D a été concu et ses performances comparées à celles d’un réseau ResNet 2D modifié et pré-entrainé publié en 2020 et à un SVM utilisant uniquement des données cliniques. Les images IRM de 1076 patients, provenant de 5 institution, ont été utilisées pour entrainer (80%) et tester (20%) les deux réseaux ResNet. Pour le réseau 2D les données cliniques ont également été utilisées comme entrées.
Résultats: Le ResNet 3D obtient de meilleurs résultats dans 2 des 3 tâches. Sa précision est de 79.4%, 82.1% et 55.7% pour la classification de la malignité, du sous-type et du grade respectivement, contre 77.5%, 67.0% et 58.2% pour le modèle n’utilisant que les données cliniques et 77.3%, 76.8% et 66.5% pour le ResNet 2D.
Discussion: Malgré le fait que le ResNet 3D proposé ne soit pas pré-entrainé et n’utilise pas les données cliniques, ses performances sont prometteuses. Les données cliniques seront intégrées dans le futur.

Résumé du colloque

Le colloque, organisé par le CIRIUS, le Centre interdisciplinaire de recherche en informatique de la santé de l’Université de Sherbrooke, souligne l’émergence d’un pôle d’excellence en informatique de la santé, ainsi que le lancement du réseau Ensemble.

Des chercheurs, des étudiants, des citoyens, des professionnels de la santé, des décideurs et des entrepreneurs joignent leurs efforts pour améliorer la santé des citoyens.

Les systèmes de santé font face à des défis sur le plan des coûts, de l’efficience, des délais et de l’amélioration continue de la qualité des soins. Cette situation exige de prendre en considération la diversité : des institutions et des normes; des infrastructures et des systèmes d’information; des milieux de pratique et de recherche; et des déterminants de santé.

Pour améliorer les soins, les systèmes de santé apprenants tirent profit de la pratique clinique et de la recherche pour produire des connaissances qui sont réintégrées dans le système de soins. Ainsi, les cliniciens adaptent leurs pratiques en fonction des nouvelles connaissances, prennent des décisions éclairées, s’appuient sur les pratiques exemplaires et revoient leurs processus. Ils ont accès aux bonnes données de santé, au bon moment, et les patients reçoivent des soins de qualité adaptés à leurs conditions et en temps opportun.

Défis

Or, l’accès aux données de santé est difficile. Cela est attribuable aux données fragmentées et hétérogènes, au cadre légal ainsi qu’aux coûts et aux délais pour avoir accès aux données. Les enjeux liés à la sécurité des données sont aussi inéluctables.

Par ailleurs, les citoyens doivent pouvoir jouer un rôle central au sein des systèmes de santé apprenants. Ils doivent pouvoir consentir de manière informée à l’utilisation de leurs données de santé pour la recherche. Cela pose des questions éthiques essentielles à propos de la faisabilité et de l’acceptabilité de nouveaux modes de consentement.

Les grands défis portent donc sur : 1) l’infrastructure technologique et sociale (y compris la cybersécurité et la participation citoyenne); 2) l’analyse des données pour mieux comprendre les individus et le système de santé (y compris les approches d’apprentissage machine); et 3) la science derrière la sélection, l’évaluation et l’implantation des nouveaux outils provenant de la recherche pour améliorer les soins de nos concitoyens. Le CIRIUS est particulièrement bien positionné pour y répondre efficacement.

Réseau Ensemble : les maladies rares au cœur d’un système de santé apprenant

Le colloque est l’occasion de lancer le réseau Ensemble, un projet transatlantique codirigé par la Pre Anita Burgun, de l’Université de Paris, et le Pr Jean-François Éthier, de l’Université de Sherbrooke. Le réseau Ensemble combinera la recherche, la pratique clinique et le transfert des connaissances pour faire face aux maladies rares.

Le colloque pose ainsi les fondations d’une vision commune et internationale pour les systèmes de santé apprenants de demain. Soyez des nôtres!

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Contexte

section icon Thème du congrès 2021 (88e édition) :
Du jamais su
section icon Date : 5 mai 2021

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