Un algorithme d'apprentissage profond détecte le paludisme avec un énorme succès

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Les moustiques sont l’animal le plus mortel au monde, selon l’Organisation mondiale de la santé, ce qui fait de ces insectes plus que de simples nuisibles pour quelque 500 millions de personnes chaque année. Leurs piqûres peuvent être irritantes mais les maladies qu'ils véhiculent peuvent être mortelles. De toutes les maladies transmises par les moustiques, le paludisme est de loin la plus grave, causant la mort de 2,7 millions de personnes chaque année.

La détection du paludisme est assez simple en médecine occidentale. "Actuellement, la technique de référence pour diagnostiquer le paludisme est l'évaluation microscopique manuelle des frottis sanguins colorés par microscopistes experts qui sont rares dans les contextes à faibles ressources », professeur de sciences biomédicales à l'Université Duke. Ingénierie Adam Cire a déclaré à Digital Trends. En d’autres termes, les praticiens bien formés doivent passer beaucoup de temps à examiner les microscopes.

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Mais les experts sont rares, en particulier dans les régions pauvres où le paludisme frappe le plus durement. l'équipe d'ingénieurs Duke a conçu une technique innovante qui remplace l'expert par un algorithme. Ils

a publié un article sur leur étude dans le journal Plos One la semaine dernière.

Pour commencer, les chercheurs font passer un laser à travers un échantillon de sang pour construire une image holographique. La technique est assez standard – celle que l’équipe utilise depuis des années. Les images peuvent représenter des déformations et divers signes d’infection dans les cellules, mais elles doivent encore être analysées pour déterminer si les symptômes sont ceux du paludisme ou d’une autre maladie.

Wax et Han Sang Park, étudiant au doctorat, ont identifié 23 paramètres, tels que l'épaisseur et l'asymétrie cellulaires, qui aident à distinguer les cellules infectées de celles non infectées. Les mesures étaient utiles mais moins fiables que ce que les chercheurs souhaitaient. Aucun d’entre eux ne dépassait à lui seul une précision de 90 %, ils ne pouvaient donc pas rivaliser avec l’œil d’un praticien qualifié avec un microscope. C’est là qu’intervient l’algorithme.

Les chercheurs ont introduit des données sur des milliers de cellules saines et malsaines dans le programme d'apprentissage en profondeur, qui a entraîné lui-même pour déterminer quels paramètres dans quels seuils et quelles combinaisons seraient les plus susceptibles de signaler un paludisme infection.

Après avoir visualisé des milliers d'images, l'algorithme a appris à détecter correctement le paludisme avec au moins 97 pour cent précision et traitez des milliers de cellules par minute en déconstruisant les hologrammes en données simplifiées le 23 métrique. Les hologrammes peuvent être facilement conditionnés et transmis en masse, puisque l'algorithme les analyse sur de tels des mesures simplifiées, rendant la technique viable pour les régions à faibles ressources où la connexion Internet a tendance à être limitée. à pois.

Bien que réussis, les instruments créés par Wax et Park étaient les mieux adaptés aux laboratoires. Depuis, ils ont développé une version portable et plus abordable qui peut être utilisée sur le terrain et coûte environ 500 $.

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