Syst

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Systèmes daide à la décision en médecine

• F. KOHLER

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Objectifs

• Citer et décrire les principales méthodes d'aide
  à la décision en médecine avec leurs intérêts et
  limites
• Citer l'intérêt de l'introduction de ces
  méthodes dans les SIH
• Indications, faisabilités et limites des systèmes
  experts

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Systèmes daide à la décision en médecine

• Pratique médicale et décision
• Aide sans raisonnement accessibilité aux
  dossiers, aux résultats d'examens...
• Aide pour une décision pour un patient donné. Il
  s'agit d'appliquer des connaissances médicales au
  problème médical spécifique du patient concerné
  en proposant la meilleure solution
  coût/efficacité.
• Nécessite l'introduction de système de
  raisonnement
• Implique une connaissance précise des tâches et
  de la démarche de soins.
• Si sur le plan théorique, les problèmes
  paraissent identiques, il n'en est pas de même en
  pratique courante un étudiant n'aura pas les
  mêmes attentes qu'un médecin expérimenté.

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Systèmes daide à la décision en médecine

• Nature de l'aide à la décision
• Les systèmes permettant de mieux apprécier l'état
  du patient décision diagnostique ou
  pronostique. Ils visent à diminuer l'incertitude
  sur la situation du patient.
• Les systèmes cherchant à proposer une meilleure
  stratégie ce qu'il faut faire. Il doivent
  intégrer des considérations financières et
  éthiques

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Systèmes daide à la décision en médecine

• Mode d'intervention des systèmes
• Mode passif
• C'est le cas général.
• Système consultant l'utilisateur fournit des
  informations sur létat du patient et en retour
  il reçoit un conseil diag'ostic. MYCIN
  (Shortlife) en est le type même. En France, on
  peut citer l'ADM à Rennes.
• Système critique l'utilisateur fournit des
  informations sur l'état du patient et la
  stratégie envisagée (thérapeutique, examens
  complémentaires...). Le système critique les
  propositions du praticien (ATTENDING de P. Miller
  de Yale en est un exemple sur l'anesthésie).

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Systèmes daide à la décision en médecine

• Mode d'intervention des systèmes
• Mode semi-actif
• L'appel au système est effectué automatiquement.
  Ce sont des systèmes "chien de garde" watch dog
  système
• Les systèmes de rappel automatique supervisent
  l'attitude de l'utilisateur. Ils permettent
  d'éviter des investigations redondantes, des
  erreurs de prescriptions. Ils assurent le respect
  des protocoles
• Les systèmes d'alarme permettent d'attirer
  l'attention sur un changement de la situation du
  patient signaler des valeurs biologiques
  anormales, modification anormale d'un paramètre
  physiologique...

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Systèmes daide à la décision en médecine

• Mode d'intervention des systèmes
• Système actif
• Ils se déclenchent automatiquement et peuvent
  prendre des décisions sans intervention du
  praticien exemple contrôle automatique d'une
  perfusion, contrôle des paramètres d'un
  ventilateur...

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Nature des connaissances

• Classiquement on distingue
• Les faits d'observation qui seront soumis au
  système pour réaliser des inférences
• Les connaissances académiques (le savoir) contenu
  dans les cours, les livres...
• L'expérience conduite pratique, savoir faire,
  savoir être
• Les réponses du systèmes
• Sont liées aux trois aspects
• si l'utilisateur n'est pas capable d'examiner le
  patient, il ne fournira pas de bons faits aux
  systèmes
• si la base de connaissances est incomplète ou
  erronée, les déductions faites par le système
  seront entachées d'erreurs
• C'est pourquoi tout système doit être évalué en
  fonction de son contexte d'utilisation

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Base méthodologique

• Modèles mathématiques
• Ils sont implantés à l'aide d'algorithmes. Ils ne
  peuvent pas fournir d'explications et ne peuvent
  pas avoir des possibilités d'apprentissage.
• Ils sont utilisés pour la description de systèmes
  biologiques ou physiologiques
  pharmacocinétique, surveillance en réanimation...

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Base méthodologique

• Méthodes statistiques
• reposent sur des méthodes de classification
  multifactorielles en particulier l'analyse
  discriminante.
• Ils peuvent fournir des explications limitées des
  résultats qu'ils proposent et peuvent apprendre
  automatiquement par induction.
• Ceci s'applique également aux systèmes
  probabilistes

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Base méthodologique

• Systèmes probabilistes
• Utilisent le théorème de Bayes et la théorie de
  la décision.
• Les 3 limites difficiles à surmonter
• exhaustivité des décision avec sommes des
  probabilités 1
• exclusivité des décisions
• indépendances des signes
• De plus il est difficiles de connaître les
  probabilités dans un contexte donné la prévalence
  des intoxications par les fruits de mers en
  Bretagne est-elle la même qu'en Lorraine ?

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Base méthodologique

• Systèmes experts
• Sont composés
• d'une base de connaissances exprimées souvent
  sous la forme de règles de production
• d'une base de faits correspondant initialement
  aux données du patient progressivement enrichies
  des déductions établies par le système
• d'un moteur d'inférence qui à partir des faits
  essaie d'appliquer les connaissances de la base
  de connaissances pour déduire de nouveaux faits.

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Base méthodologique

• Système expert
• Ils utilisent pour raisonner la logique dans ses
  différentes formes logique des proposition,
  logique dordre 1, logique floue

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Quelques rappels de Logique des propositions

• Complément (négation)
• Ou inclusif Somme

a
a
a
a
a C(a)
a
b
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Un peu de logique...

• Et Produit

b
a
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Théorème de de Morgan

• a ou b a b
• a et b a b

a
b
a b
a
b
a b
V
F
V
V
F
F
V
F
F
V
V
F
V
F
V
F
F
V
V
F
V
V
F
F
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Un peu de logique...

• Implication a -gt b si a alors b

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Modus ponens

• a Vrai
• a -gt b
• ----------------------
• b Vrai

Pierre est un homme Etre un homme implique Etre
mortel Donc Pierre est mortel
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Modus Tollens

• b Faux
• A -gt b
• --------------------------
• a Faux

Gabriel n'est pas mortel Etre un homme implique
Etre mortel Donc Gabriel n' est pas un homme
vous le saviez ce doit être l'archange ou tout
autre immortel!
20
Un peu de logique ...

• En pratique Vrai est symbolisé par 1, Faux par 0,
  Et est le minimum, Ou est le maximum... ce qui
  facilite les choses...
• La logique des propositions est à la base des
  systèmes de classifications.
• La Logique est utilisée dans les systèmes à base
  de connaissances dans les mécanismes de chaînage
  avant et arrière.

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Pour samuser

• Et pour s'amuser Au parlement du Québec (1986),
  un représentant s'est écrié " La moitié des
  représentants libéraux sont des voleurs!"
  Scandalisé, le président demande au représentant
  de se rétracter immédiatement, lequel s'écrie
  alors "La moitié des représentants libéraux ne
  sont pas des voleurs!"
• Qu'en pensez vous ?
• il aurait dû dire "il est faux que la moitié
  des représentants libéraux sont des voleurs"

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Base méthodologique

• Systèmes experts
• Il fonctionnent en chaînage avant et/ou arrière,
• Il peuvent expliquer de manière détaillée le
  raisonnement utilisé pour arriver au résultat
  l'apprentissage n'est pas automatique (supervisé)
• Réseaux de neurones
• Approche récente
• Possibilité dapprentissage automatique

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Système daide à la décision

• Effort considérables / peu de réalisations
  utilisées
• Les problèmes
• Interface homme machine
• Problème de la saisie des faits observé chez le
  patient
• Langage naturel /Langage artificiel
• Interface graphique SELF
• Connexion avec le dossier médical
• Représentation et acquisition des connaissances
• Difficulté d'obtenir des probabilités fiables
• Difficulté de mobiliser des experts
• Faible reproductibilité des experts

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Système daide à la décision

• Les problèmes
• Evaluation et validation des systèmes
• Problème méthodologiques validation de la base
  de connaissance, validation du moteur,
  validation des résultats
• Absence de solution de référence
• Intégration dans le SIH
• exemple système HELP
• Evite la saisie redondante
• Permet des systèmes semi actif ou actif
• Favorise une politique d'assurance de qualité et
  d'efficience maximale
• Favorise une formation continue de chacun

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Quelques réalisations

• Aide au diagnostic des douleurs abdominales de
  Dombal et coll.
• Le système, de nature probabiliste, a comme
  objectifs une aide pragmatique dans le cadre de
  la prise en charge des douleurs abdominales afin
  d'éviter les gestes inutiles ou les
  complications. L'évaluation montre que le médecin
  sans l'aide du système pose moins souvent le bon
  diagnostic que le médecin assisté du système.
  Complications et gestes inutiles sont également
  moins fréquents lorsque le système est utilisé.
• Aide au diagnostic et à la thérapeutique en
  médecine interne
• Internist au état unis et ADM en France
• Remarquable quant au domaine couvert et aux
  résultats proposés. Systèmes utilisant une
  combinaison de méthodes
• Aide à la chimiothérapie
• ONCOCIN et PDQ un essai HOLYMPHE
• Aide au choix du protocole de chimiothérapie, à
  son respect et à son adaptation temporelle
• HELP
• Contrôle de la prescription dans le cadre d'un
  SIH avec système d'alerte.
• Utilisé en permanence à salt lake city
• Pharmacocinétique et aide au calcul de la
  posologie