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Toussez, et cette IA dira si vous avez la Covid

Le coronavirus affecte la voix et la toux des personnes atteintes, même si celles-ci sont asymptomatiques. Des chercheurs du MIT ont conçu une intelligence artificielle capable de détecter ces changements inaudibles à l’oreille humaine.

Le 02/11/2020 par Pauline Vallée
Cette intelligence artificielle est capable de détecter 100 % des cas asymptomatiques à partir de simples enregistrements audio. Crédit : Shutterstock
Cette intelligence artificielle est capable de détecter 100 % des cas asymptomatiques à partir de simples enregistrements audio. Crédit : Shutterstock

Fièvre, courbatures, perte du goût et de l’odorat… Les symptômes de la Covid-19 sont désormais bien connus. Une proportion de la population développe pourtant la maladie en ne présentant aucun de ces troubles : on parle alors de cas asymptomatiques. 

Ces porteurs sains représentent près d’un quart des infections au SARS-CoV-2, alertait Santé Publique France début juillet. Ils restent cependant contagieux, et risquent d’autant plus de propager le virus qu’ils ignorent en être porteurs.

Une intelligence artificielle mise au point par le Massachusetts Institute of Technology (MIT) pourrait aider à détecter rapidement ces asymptomatiques, en écoutant… leur toux.

Apprendre à détecter le virus au son

Pour ce faire, trois ingénieurs du groupe de recherche Auto-ID Laboratory ont enregistré, entre avril et mai 2020, la toux “forcée” de plus de 70 000 personnes via leur plateforme opensigma.mit.edu. Les participants devaient également remplir un formulaire en précisant leur statut sérologique, la méthode de test utilisée, ainsi que leurs éventuels symptômes.

Ils ont ensuite créé un réseau neuronal convolutif (CNN) à partir d’un panel de 5 320 échantillons audio : 4 256 enregistrements ont servi à entraîner l’algorithme, les 1 064 restants servant à le tester.

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Le résultat, présenté dans un article publié fin septembre dans le IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology, révèle que l’intelligence artificielle a réussi à détecter les cas positifs de Covid-19 avec un degré de précision de 98,5 %, dont 100 % pour les cas asymptomatiques, uniquement en analysant ces extraits sonores.

Un futur outil de dépistage ?

Cette innovation est rendue possible par une caractéristique bien particulière du SARS-CoV-2 : le virus influe sur un ensemble de biomarqueurs, dont la force des cordes vocale ou les performances pulmonaires et la force musculaire, qui modifient la manière dont nous parlons et toussons. 

“ […] La façon dont vous produisez un son change lorsque vous avez le Covid, même si vous êtes asymptomatique”, résume Brian Subirana, l’un des co-auteurs de l’étude, sur le site du MIT. Ces différences ne sont pas décelables par l’oreille humaine, mais peuvent en revanche être détectées par une intelligence artificielle bien entraînée.

“Les techniques d’IA peuvent produire un outil de dépistage asymptomatique COVID-19 à grande échelle, gratuit, non invasif, […] instantanément distribuable, pour augmenter les approches actuelles de contenir la propagation du COVID-19.”

Jordi Laguarta, Ferran Hueto et Brian Subirana dans leur étude “COVID-19 Artificial Intelligence Diagnosis using only Cough Recordings”

“Les pandémies pourraient faire partie du passé si des outils de présélection sont utilisés et constamment améliorés”, conclut l’étude. L’équipe va continuer à tester et développer son modèle avant de le soumettre à l’approbation de la Food and Drug Administration (FDA) américaine.

Si elle est approuvée, cette technologie pourrait prochainement être intégrée dans une application mobile gratuite. Elle ne remplacerait pas les tests PCR, mais servirait à fournir un pré-diagnostic en encourageant de potentiels malades asymptomatiques à se faire tester.

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