- On parle de diarrhée lorsque les selles sont liquides ou molles, plus volumineuses et plus fréquentes que d’habitude (plus de 3 selles par jour).
- Le choléra est une grave infection digestive provoquée par l’ingestion d’aliments ou d’eau contaminés par le bacille Vibrio cholerae. Il cause des diarrhées et une déshydratation sévère.
- Selon Santé publique France, on compte entre 1,4 à 4,3 millions de cas de choléra dans le monde chaque année. La maladie est responsable de 28.000 à 142.000 décès.
Le "détecteur de diarrhée" a été présenté lors de la conférence de l'Acoustical Society of America qui s’est tenue à Nashville du 5 au 9 décembre 2022. Alexis Noel, chercheur en génie biomécanique au Georgia Tech Research Institute, a eu l’idée de développer cette intelligence artificielle après avoir entendu que la Covid-19 pouvait être détectée dans les eaux usées.
"J'étais curieux de savoir si nous pouvions détecter la diarrhée en utilisant le son, car certaines personnes sont un peu méfiantes à l'idée d'avoir une caméra pointée sur leurs fesses dans les toilettes", a expliqué le co-responsable du projet, repris par le site Webmd.
350 échantillons de bruits de défécations analysés
Pour développer cette technologie, les chercheurs ont rassemblé 350 échantillons audio de sons provenant de toilettes disponibles sur YouTube et Soundsnap. Certains clips avaient jusqu'à 10 heures de bruit de diarrhée. Les scientifiques ont dû les écouter pour établir leur véracité. Une expérience marquante pour l’équipe. "Nous ne connaissions pas ces gens, nous ne savions pas comment ils enregistraient, nous avons donc dû en écouter un bon bout. Il y avait certainement beaucoup de bruits de pet où nous nous disions : Ce n'est pas un pet, c'est quelqu'un qui souffle dans son coude", explique Maia Gatlin, co-responsable du projet, ingénieure en aérospatiale et doctorante au Georgia Tech Research Institute.
Mais ce travail, assez ingrat, a payé. Le prototype a identifié avec précision la diarrhée 98 % du temps lors des tests. Même avec des bruits de fond, l’efficacité était de 96 %.
Détecteur de diarrhée : comment ça marche ?
L’appareil prend un enregistrement audio de 10 secondes. "Nous ne recueillons rien d'identifiable sur les gens", assure Maia Gatlin. Les sons de la défécation, de la miction, des flatulences et de la diarrhée sont convertis par l’appareil en spectrogrammes (diagramme représentant le spectre du bruit dans le temps) puis transmis à l'algorithme. En s'appuyant sur les données recueillies tout au long de sa mise au point et de son utilisation, l’intelligence artificielle estime si la personne souffre de diarrhée ou non. Ce processus ne prend que quelques secondes.
Les scientifiques américains ont développé cette technologie pour aider à repérer les débuts d’épidémie de choléra, maladie mortelle provoquant des troubles digestifs importants. "Le choléra a généralement un son plus aqueux - cela peut ressembler beaucoup à la miction et il n'a pas beaucoup de bruits de flatulence en général", explique Maia Gatlin.
Les chercheurs n'ont pas encore déterminé combien de ces appareils seraient nécessaires pour couvrir une communauté, ni où serait le placement idéal pour détecter les cas. Toutefois, les toilettes publiques pourraient être une possibilité.
L’intelligence artificielle pourrait aussi à terme être intégrée dans des appareils intelligents domestiques pour surveiller la santé intestinale. Néanmoins, l’équipe précise que l’algorithme et l’appareil doivent encore être améliorés (envois de rapport à distance, tests avec des bruits obtenus dans des conditions contrôlées, sons provenant de latrines extérieures…).
