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Développement d’une solution d’intelligence artificielle pour améliorer le screening en recherche clinique - 10/05/24

Development of an artificial intelligence system to improve cancer clinical trial eligibility screening

Doi : 10.1016/j.bulcan.2024.01.010 
Maud Gédor 1, Emmanuel Desandes 1, 2, Mélanie Chesnel 3, Jean-Louis Merlin 4, Frédéric Marchal 5, 6, Aurélien Lambert 2, 7, Arnaud Baudin 1,
1 Service en charge des données de santé, institut de cancérologie de Lorraine, 6, avenue de Bourgogne, 54519 Vandœuvre-lès-Nancy, France 
2 EA 4360 APEMAC, université de Lorraine, 9, avenue de la Forêt-de-Haye, 54505 Vandœuvre-lès-Nancy, France 
3 Direction de la santé numérique, institut de cancérologie de Lorraine, 6, avenue de Bourgogne, 54519 Vandœuvre-lès-Nancy, France 
4 Service de biologie moléculaire des tumeurs, institut de cancérologie de Lorraine, CNRS UMR 7039 CRAN-université de Lorraine, 6, avenue de Bourgogne CS 30519, 54519 Vandœuvre-lès-Nancy, France 
5 Département de chirurgie, institut de cancérologie de Lorraine, 6, avenue de Bourgogne, 54519 Vandœuvre-lès-Nancy, France 
6 Centre de recherche en automatique de Nancy, Centre national de la recherche scientifique, UMR 7039, université de Lorraine, faculté des sciences et technologies–Campus Aiguillettes, 54506 Vandœuvre-lès-Nancy, France 
7 Département d’oncologie médicale, institut de cancérologie de Lorraine, 6 avenue de Bourgogne, 54519 Vandœuvre-lès-Nancy, France 

Arnaud Baudin, Service en charge des données de santé, institut de cancérologie de Lorraine, 6, avenue de Bourgogne–CS 30519, 54519 Vandœuvre-lès-Nancy Cedex, France.Service en charge des données de santé, institut de cancérologie de Lorraine6, avenue de Bourgogne–CS 30519Vandœuvre-lès-Nancy Cedex54519France

Résumé

Introduction

Le recrutement en recherche clinique est une étape longue, difficile et coûteuse. L’objectif était de tester l’efficacité d’une solution utilisant des techniques d’intelligence artificielle (Text Mining, classification…) pour le screening et la détection de patients éligibles à l’inclusion dans les essais cliniques à l’institut de cancérologie de Lorraine, dans le but d’augmenter le recrutement dans les essais cliniques et d’accélérer la phase d’inclusion.

Méthodes

Les performances d’un outil informatique (SAS® Viya) utilisant l’intelligence artificielle ont été évaluées à l’aide des données cliniques informatisées de la première consultation médicale de l’ensemble des patients pris en charge dans le centre sur la période de janvier 2019 à mars 2023. Les critères d’évaluation de l’algorithme ont été les suivants : sensibilité, spécificité, F1-Score et temps gagné au screening.

Résultats

Sur 9876 patients inclus dans l’étude, l’algorithme d’intelligence artificielle a obtenu une précision de 96 %, une sensibilité de 94 % et un F1-score de 0,95 pour détecter les patients atteints d’un cancer du sein (n=2039) et potentiellement incluables dans un essai clinique. Le screening des 258 patients présélectionnés par l’algorithme d’intelligence artificielle et susceptibles d’être inclus a pris en moyenne 20 secondes par dossier contre cinq minutes et six secondes avec les procédures habituelles.

Discussion

Cette étude conclut qu’un outil informatique utilisant l’intelligence artificielle facilite et accélère le processus de screening des patients potentiellement éligibles à l’inclusion dans les essais cliniques.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Introduction

The recruitment step of all clinical trials is time consuming, harsh and generate extra costs. Artificial intelligence tools could improve recruitment in order to shorten inclusion phase. The objective was to assess the performance of an artificial intelligence driven tool (text mining, machine learning, classification…) for the screening and detection of patients, potentially eligible for recruitment in one of the clinical trials open at the “Institut de Cancérologie de Lorraine”.

Methods

Computerized clinical data during the first medical consultation among patients managed in an anticancer center over the 2019–2023 period were used to study the performances of an artificial intelligence tool (SAS® Viya). Recall, precision and F1-score were used to determine the artificial intelligence algorithm effectiveness. Time saved on screening was determined by the difference between the time taken using the artificial intelligence-assisted method and that taken using the standard method in clinical trial participant screening.

Results

Out of 9876 patients included in the study, the artificial intelligence algorithm obtained the following scores: precision of 96 %, recall of 94 % and a 0.95 F1-score to detect patients with breast cancer (n=2039) and potentially eligible for inclusion in a clinical trial. The screening of 258 potentially eligible patient's files took 20s per file vs. 5min and 6s with standard method.

Discussion

This study suggests that artificial intelligence could yield sizable improvements over standard practices in several aspects of the patient screening process, as well as in approaches to feasibility, site selection, and trial selection.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Intelligence artificielle, Dossier médical informatisé, Cancer, Recherche clinique

Keywords : Artificial intelligence, Electronic medical record, Cancer, Clinical research


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Vol 111 - N° 5

P. 473-482 - mai 2024 Retour au numéro
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