Un programmeur « amateur » a combattu le cancer du sein et les tumeurs cérébrales avec 50 GeForce 1080 Ti
(howardchen.substack.com)"Tous les héros ne portent pas de cape."
- L’histoire de coolwulf, qui a mis en ligne en 2018 un site capable de diagnostiquer le cancer du sein par IA à partir d’images radiographiques
- Entièrement gratuit. Une précision proche de 90 %
- Le cancer du sein se guérit souvent lorsqu’il est détecté tôt, mais comme les symptômes initiaux sont peu marqués, il est facile de rater le bon moment pour traiter
- Au final, la décision doit revenir au médecin, mais s’il est possible de détecter une tumeur tôt avec une IA fiable, cela a largement de la valeur
- Le premier billet publié a reçu beaucoup d’attention, mais coolwulf, qui l’avait rendu public, a disparu sans révéler son identité
- Puis, en 2022, coolwulf est revenu avec un projet encore plus important, le « projet sur les tumeurs cérébrales », toujours en restant anonyme…
- Contenu de plusieurs interviews réalisées par un journaliste qui a retrouvé coolwulf dans le Midwest américain.
Le vrai nom de Coolwulf est Hao Jiang
- Il a effectué sa licence puis son doctorat en physique à l’université de Nankin, avant d’obtenir un doctorat en ingénierie nucléaire et sciences radiologiques à l’université du Michigan
- Il décrit ainsi son parcours
Ma carrière principale est l’« imagerie médicale », mais pendant mon temps libre, je développe aussi des projets open source en tant que programmeur « amateur ».
- Il code depuis ses années étudiantes et menait déjà des side projects sur SourceForge ou sur son propre site web avant l’ère GitHub
- En 2001, il a participé à des projets liés au moteur de rendu Gecko de Mozilla, ainsi qu’à Pheonix, le nom de code de ce qui deviendra Firefox
- À partir de 2009, il a aussi exploité Exp Deals Hotel, un site permettant de réserver des hôtels à bas prix
- Après ses études en imagerie médicale à l’université du Michigan, il a dirigé le développement de produits de détecteurs d’imagerie chez Bruker et Siemens
- Il a ensuite fondé avec Weiguo Lu, professeur à l’université du Texas, une société logicielle dans le domaine de la radiothérapie, qui développe des produits pour le traitement radiologique du cancer et des technologies d’IA
Voir la mort
- S’il avait poursuivi sa route telle quelle, il serait probablement devenu un entrepreneur scientifique, mais il a vu une ancienne camarade de l’université de Nankin mourir à 34 ans après avoir manqué la bonne fenêtre de traitement pour un cancer du sein, laissant derrière elle un enfant de 4 ans
- Il a alors compris que de nombreuses patientes atteintes d’un cancer du sein étaient diagnostiquées trop tard, faute d’accès à des moyens de détection
- C’est ainsi qu’est née chez lui, fort de l’expérience professionnelle appropriée, l’idée d’utiliser l’IA pour analyser des images radiographiques
Rassembler le dataset
- Coolwulf a d’abord téléchargé les datasets DDSM et MIAS depuis le site web de l’université de Floride
- À l’époque, les formats de données étaient anciens, ce n’étaient pas des images DICOM standard, et les images provenaient encore de scans de films ; il a donc écrit un programme spécifique pour tout convertir dans un format exploitable
- Il a aussi demandé à l’université de Barcelone l’accès au dataset de cancer du sein InBreast, alors non public
- En parallèle, il a lu de nombreux documents et écrit le code des modèles
Construire un cluster GPU local
- Pour entraîner efficacement les modèles, il avait besoin de matériel haute performance et a donc monté, à ses frais, un cluster GPU local avec 50 Nvidia GTX 1080 Ti
- À l’époque, à cause du minage de cryptomonnaies, il n’était pas simple de réunir 50 cartes graphiques
- Il a même demandé à ses amis de fouiller Newegg, Amazon et Dell pour l’aider à trouver des GPU
- Au bout de trois mois, le site de « détection gratuite du cancer du sein par IA » était prêt et a été mis en ligne en 2018
Réaction du public
- On ne sait pas combien de personnes l’ont utilisé. En raison des problèmes de confidentialité, les données n’étaient pas stockées sur le serveur
- En revanche, de nombreux e-mails de remerciement ont commencé à arriver de la part de patients, en particulier de Chine
- Les utilisateurs s’en servaient pour détecter des tumeurs chez des personnes vivant dans des régions éloignées où les ressources médicales manquaient
- Il y a encore quelques années, cette technologie n’était pas aussi accessible qu’aujourd’hui, si bien que le projet de coolwulf faisait figure de pionnier
- Le site a beaucoup attiré l’attention du secteur, et des établissements comme l’hôpital de l’université Fudan, à Shanghai, ont envoyé des e-mails de remerciement et proposé un soutien financier et technique
- Mais toute l’opération a été financée par coolwulf seul, et cela représentait loin d’être une petite somme
- Lorsqu’on lui a demandé pourquoi il ne faisait pas payer
« Les patients atteints de cancer et leurs familles ont déjà enduré bien trop de choses. Je pense que tout le monde veut les aider. Moi, j’ai simplement la capacité de le faire. »
- Il existe aussi une version desktop, en plus du site web
Le deuxième tournant de sa vie
- En 2021, Coolwulf a connu un second grand tournant dans sa vie
- Le cousin d’un collègue souffrait d’une tumeur cérébrale difficile à traiter et a reçu une « radiothérapie encéphalique totale (WBRT, Whole Brain Radiation Therapy) »
- Malheureusement, quelques mois après la WBRT, la tumeur a récidivé, et il ne restait plus qu’à attendre la mort, sans autre recours possible
- La WBRT est un traitement qui élimine les tumeurs à grande échelle par irradiation ; il détruit les cellules cancéreuses, mais endommage aussi les tissus cérébraux sains afin de réduire l’apparition de lésions
- Dit plus simplement, la WBRT ressemble à une forme d’« attaque indiscriminée »
- Ainsi, compte tenu des limites de dose de radiation que peuvent supporter des structures critiques du cerveau comme le tronc cérébral (Brainstem) ou le nerf optique (Optical Nerve), la WBRT est généralement un « traitement qu’on ne peut faire qu’une seule fois dans une vie (once-in-a-lifetime) »
- Après cela, coolwulf a complètement changé de perspective et décidé de s’attaquer de front à ce défi du secteur
→ appliquer l’IA non plus seulement à la phase de détection, mais au traitement lui-même
L’état actuel du traitement des tumeurs cérébrales
- Aujourd’hui, le traitement le plus courant des tumeurs cérébrales est la radiothérapie encéphalique totale (WBRT)
- Rien qu’aux États-Unis, 200 000 personnes reçoivent une WBRT chaque année
- Faut-il alors forcément accepter les risques d’un traitement WBRT chez les patients présentant de multiples tumeurs cérébrales, puisqu’on ne peut généralement le faire qu’une fois dans une vie ?
- Pas nécessairement, car il existe une autre option : la radiothérapie stéréotaxique (Stereotactic Radiotherapy, Stereotactic Radiosurgery/SRS)
- Comparée à la radiothérapie encéphalique totale, la radiothérapie stéréotaxique est bien plus ciblée et permet de détruire précisément les tissus malades sans abîmer les tissus sains
- Par exemple, le Gamma Knife est un type d’appareil de radiothérapie stéréotaxique. Cette méthode provoque beaucoup moins d’effets secondaires, nuit moins aux patients et peut être utilisée plusieurs fois
- Le consensus académique est que la radiothérapie stéréotaxique offre une meilleure qualité de vie aux patients tout en étant plus efficace
Ce qu’il faut pour faire de la radiothérapie stéréotaxique
- Le seul vrai problème, c’est que la radiothérapie stéréotaxique exige encore plus de ressources médicales
- Si ce protocole est adopté, un oncologue ou un neurochirurgien doit délimiter avec précision le contour de chaque tumeur et étiqueter chaque lésion
- Un physicien médical doit aussi établir un plan de traitement précis pour chaque tumeur, ce qui demande beaucoup de temps pour un seul patient
- C’est pourquoi, lorsqu’un patient présente plus de 5 lésions cérébrales, les médecins préfèrent toujours la radiothérapie encéphalique totale à la radiothérapie stéréotaxique
- Pourtant, l’IA peut prendre en charge une partie de la charge de travail des médecins
- Coolwulf travaille donc à rendre la radiothérapie stéréotaxique accessible à davantage de patients atteints de tumeurs cérébrales
- Mais cette fois, le problème est bien plus difficile et ne peut plus être résolu seul. Il collabore donc avec le centre médical de l’université du Texas et Stanford
- Avec l’aide de nombreuses personnes, trois modèles d’IA ont récemment été développés
- un modèle d’identification automatique du contour et d’étiquetage des métastases cérébrales (brain metastases)
- un modèle basé sur SVM-radiomics pour réduire rapidement les faux positifs
- un modèle permettant de segmenter rapidement de multiples lésions selon différents parcours de traitement à partir de cartes de dose de radiation optimisées
- Ces trois modèles se complètent et s’alignent sur le workflow des médecins, ce qui peut réduire fortement la charge de travail lors de l’utilisation de la radiothérapie stéréotaxique
Présentation technique
- "An AI-based stereotactic Radiosurgery Management Web Platform for Brain Metastases"
- Ce projet a été présenté à l’AAPM Spring Clinical Meeting 2022 ainsi qu’à l’AAPM annual meeting 2022, et a de nouveau obtenu une large reconnaissance dans le secteur
- Avec ses co-auteurs, coolwulf s’emploie à faire reconnaître et adopter ces résultats par l’ensemble de la communauté de la radiothérapie stéréotaxique afin d’accélérer concrètement l’aide apportée à davantage de patients
- Lors de l’interview, coolwulf a répété qu’il n’avait absolument pas accompli cela seul
- Il a demandé que ses co-auteurs soient cités, en disant que tous ceux qui ont combattu le cancer en silence sont des héros eux aussi
Zi Yang, Mingli Chen, Hao Jiang, Zabi Wardak, Strahinja Stojadinovic, Robert Timmerman, Tu Dan, Weiguo Lu, Xuejun Gu
- Au cours des dernières années, le taux de mortalité par cancer a baissé de 30 % par rapport à il y a 30 ans.
- À ce rythme, il est probable qu’un jour dans le futur, le cancer ne soit plus une maladie terminale
- Mais ce chemin n’est pas un pont tout tracé vers lequel il suffit d’avancer : il existe d’innombrables personnes qui, comme coolwulf, éclairent leur propre route au cœur de l’abîme
- Pour conclure l’article, voici une citation d’un commentaire posté sur Reddit
Tous les héros ne portent pas de cape.
“Not all heroes wear capes”
21 commentaires
Merci beaucoup pour cette traduction très émouvante.
Waouh... c’est vraiment impressionnant.
Impressionnant.
Merci.
On peut vraiment dire que cette personne est un héros. Merci de nous avoir fait découvrir cet excellent article.
C’est vraiment formidable et admirable..
Merci d’avoir traduit ce bon article !
Merci pour ce bel article.
Merci pour ce très bon article partagé et pour sa traduction !
Waouh..
Merci pour la traduction. Je l’ai lue avec beaucoup d’intérêt.
C’est émouvant.
C'est un texte qui stimule l'esprit...
J’étais donc paresseux, comme prévu.
Je m’en vais après avoir reçu un petit coup de motivation supplémentaire.
Cela me rappelle l'ancien projet Beowulf. Merci pour cette bonne information.
Oh… j’ai commencé à lire comme ça… puis je me suis mis à tout lire attentivement. À part « impressionnant » et « pionnier », aucun autre mot ne me vient vraiment à l’esprit. Bien sûr, il n’a pas tout fait tout seul, mais j’aimerais applaudir les nombreux tâtonnements… et tous les efforts fournis.
J’ai commencé à lire ça à la légère, puis je me suis assis à mon bureau pour le lire attentivement. Chacune des phrases que vous avez traduites me transperce jusqu’au fond de moi. Ça me donne aussi beaucoup à réfléchir… C’est un texte qui a allumé une petite ampoule dans ma carrière, alors que j’avais l’impression d’avoir perdu mon chemin. Merci !
Ah, ça vaut la peine de s'être donné tant de mal pour la traduction. Bon courage !
Vous êtes un héros.
Une intelligence qui agit.
Vraiment formidable. Merci !
Coolwulf a lui-même posté la nouvelle sur HN. https://news.ycombinator.com/item?id=31449147
Dans les commentaires, certains critiquent le fait que le service soit en http, ou demandent selon quels critères la précision est évaluée, etc. Mais moi, j’ai trouvé ça vraiment très intéressant.
Voici le site de dépistage du cancer du sein mentionné dans l’article. http://mammo.neuralrad.com:5300/upload
Je ne sais pas très bien non plus si, en Corée, les patientes peuvent obtenir les images après une mammographie.
La plupart des images de patients prises à l’hôpital peuvent vous être remises si vous le demandez. Il y a sans doute des frais (cela dépend de l’hôpital, mais il me semble que c’était autour de 10 000 wons), et si vous en faites la demande, vous pouvez les recevoir sur CD. Si l’on convertit les images DICOM de ce CD en jpg, il semble qu’on puisse les utiliser.
Ah d’accord. Merci !