«Épidémiologie acoustique»: saisir les nuances de la toux pour diagnostiquer un patient

Un chercheur québécois s’est lancé dans une chasse à la toux pour parvenir à identifier des patients porteurs de la tuberculose, de la COVID-19 ou autre, en analysant les nuances dans le son de leur toux.

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Le D^r Simon Grandjean-Lapierre, microbiologiste-infectiologue au Centre de recherche du CHUM, fait partie des chercheurs internationaux qui développent cette discipline que l’on nomme «épidémiologie acoustique».

Le but est d’amener une intelligence artificielle à distinguer la «signature acoustique» d’un virus par la toux afin de diagnostiquer un patient.

«La toux, c’est un symptôme connu, tout le monde tousse. [...] Mais la toux, on la questionne sans jamais avoir eu une façon facile de la quantifier et de l’analyser», souligne le D^r Grandjean-Lapierre à propos des raisons expliquant la démarche de recherche.

Accessible

L’idée de base est simple et nécessite peu de moyens. Un téléphone intelligent en mesure d’enregistrer et l’examen peut débuter.

«Ça a des avantages certains compte tenu que ça prend une technologie disponible sur toute la planète. Et après, ça ne coûte pas cher de faire tousser les patients», lance le médecin.

Mais avant de parvenir à distinguer une toux de tuberculose de celle d’une COVID-19 ou d’une Influenza, il faudra bâtir des bases de données solides pour permettre aux intelligences artificielles de «s’entraîner». C’est là qu’en est le D^r Grandjean-Lapierre pour le volet tuberculose de ses travaux.

«La quantité de données est le nerf de la guerre. [...] Pour la tuberculose, l’objectif est d’avoir entre 2000 et 2500 patients de sept pays qui toussent chacun de façon sollicitée dix fois, ce qui représente une base de données significative», estime le spécialiste.

Ces 20 000 à 25 000 échantillons audio de toux seront ensuite intégrés à une intelligence artificielle qui aura pour tâche d’identifier les nuances des toux de patients atteints du virus pour en ressortir des caractéristiques reconnaissables. Ensuite, les applications pourront s’élargir à d’autres virus respiratoires.

Pour le suivi également

«Ce qui est envisageable, dans une optique de triage, c’est d’entraîner l’algorithme à différencier un épisode de toux qui signale une réelle maladie pulmonaire sérieuse d’un épisode de toux bénin ou lié à un processus non infectieux.»

Et au-delà du diagnostic, les visées du D^r Grandjean-Lapierre permettent d’envisager de faire également des suivis de la maladie.

«On pourrait utiliser la toux comme un nouveau signe vital comme la température ou la fréquence cardiaque pour voir l’évolution. [...] Par exemple, un patient qui a des facteurs de risque de maladie sévère pourrait utiliser un outil comme celui-là pour avoir un signal plus précoce que ses symptômes se détériorent», précise le chercheur qui fonde beaucoup d’espoir sur cette technologie déjà éprouvée ailleurs durant la pandémie, mais toujours avec de faibles échantillons.