Enregistrer sa « toux pour la science »

Lancé par le SCRIME et le LaBRI, le projet Toux pour la science vise à récolter des sons de respirations dans le cadre de l’épidémie de Covid-19. L’objectif est de constituer une base de données qui pourra être exploitée pour l’aide au diagnostic.

  • 21/07/2020

 © CDC sur Unsplash © CDC sur Unsplash

Quel peut être le lien entre une infection des voies respiratoires telles que le Covid-19 et un Studio de création et de recherche en informatique et musiques expérimentales, le SCRIME ? Qu’est-ce qui intéresse à la fois des spécialistes du son et les spécialistes des infections respiratoires ? Le bruit… celui que fait nos poumons, et pour lequel il existe toute une nomenclature médicale décrite par Laënnec, inventeur du stéthoscope il y a 200 ans : râle humide, bulleux, crépitant sec ou sibilant… Le bruit, c’est aussi l’objet d’étude des chercheurs du SCRIME, plus particulièrement celui de la musique, mais du point de vue de la perception.
« Dans le langage courant, un bruit est décrit par sa source vibrante, explique Myriam Desainte-Catherine, directrice du SCRIME et professeur à Bordeaux INP, rattachée au LaBRI. On va évoquer, par exemple, le bruit d’une porte qui grince. Mais comment décrire les caractéristiques de ce grincement uniquement selon les perceptions qu’en a notre oreille ». C’est cela le sujet de recherche qui les amène aujourd’hui à enregistrer des sons de respiration, de patients atteints de Covid-19 ou non, afin de créer une base de données dans ce projet Toux pour la science. Celle-ci pourra servir de base d’apprentissage à une IA, une Intelligence artificielle pour aider ensuite au diagnostic.

L’aide au diagnostic passe par l’étude des bruits

En effet, depuis le début de la pandémie et pour limiter les risques d’infection, les consultations en télémédecine, réalisées à distance (en visio ou téléphonie) par les médecins, ont augmenté. Le but de ce projet serait donc de pouvoir créer un outil, qui permet d’analyser les bruits de respiration d’un patient enregistré depuis chez lui. L’IA pourra ensuite établir son propre « diagnostic » de ces bruits, qui pourra aider le médecin dans la prise en charge du patient.

Si les projets de recherche autour de l’analyse des images médicales (IRM…) par l’IA pour l’aide au diagnostic foisonnent, l’étude des « bruits » du patient est moins commune.  C’est une thématique que le SCRIME développe depuis quelques années au-delà de ce projet, avec notamment Chantal Raherison-Semjen, professeur de l’université de Bordeaux et pneumologue à l’hôpital Haut-Lévêque/CHU de Bordeaux dans deux cadres différents : la télémédecine et la formation des praticiens.

Une thèse du doctorant Gaëtan Chambres est donc actuellement en cours à l’université sur le thème de l’Identification automatique de caractéristiques sonores appliquée aux sons pulmonaires, sous la direction conjointe des enseignants-chercheurs Chantal  Raherison-Semjen et de Myriam Desainte-Catherine et Pierre Hanna du LaBRI. Les sons pulmonaires sont ici ceux acquis via un stéthoscope, et une des finalités concerne également l’aide au diagnostic dans le cadre de la télémédecine.

Améliorer l’oreille « musicale » des médecins aux sons pulmonaires

Le 2e projet concerne l’amélioration de la formation des médecins permettant d’élargir leurs compétences d’identification des sons pathologiques, lors de l’auscultation pulmonaire. Pour cela, Gyoergy Kurtag, coordinateur art et science au SCRIME et chercheur associé au LaBRI, met à contribution son expertise en pédagogie et oreille musicales à la création d’un jeu sérieux ou serious game, « Black Out ». Le but est d’amener les apprenants à bien comprendre et mémoriser les phénomènes sonores complexes comme des « crépitants» (impulsions diverses), aux « murmures vésiculaires » (bruits filtrés) en passant par les « sibilants » (sons inharmoniques). 

Ce sont les participants de ces deux projets qui constituent l’équipe de Toux pour la science, complétée par un chercheur du LaBRI, Jean-Luc Rouas, spécialiste de la parole. En effet, la voix du patient, sa respiration, son essoufflement sont également des données importantes pour l’expérience et il est demandé au testeur de Toux pour la science d’enregistrer une phrase à cet effet sur le site internet. Le protocole est toujours expérimental, il pourra évoluer au cours du temps, précise Myriam Desainte-Catherine, pour ce projet soutenu par la Mission Covid de l’université de Bordeaux.