Identification des symptômes importants et des patients atteints d'hypothyroïdie diagnostique à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique

L'hypothyroïdie (HT) est l'une des maladies les plus courantes dans le monde, dans laquelle une production insuffisante d'hormones thyroïdiennes est produite. En raison de la grande variation des symptômes cliniques, la définition de l’HT est principalement biochimique. Quatre-vingt-dix-neuf pour cent des cas primaires d’HT sont liés à un déficit en hormones thyroxine (T4) et triiodothyronine (T3). La carence en hormones T4 et T3, produites par la glande thyroïde, entraîne une augmentation de la production de thyréostimuline (TSH) par un mécanisme de rétroaction négative.

L'HT présente des symptômes non spécifiques tels qu'une prise de poids, une fatigue, une concentration insuffisante, une dépression, des irrégularités menstruelles et une constipation, qui changent avec l'âge, le sexe et d'autres facteurs. La thyroïdite auto-immune (maladie de Hashimoto) est le symptôme le plus courant de cette maladie.

La prévalence de l'HT est de 2% dans le monde, même en présence d'une quantité suffisante d'iode dans l'alimentation quotidienne. Dans une étude de cohorte menée en Iran en 2017, une augmentation significative de la prévalence du dysfonctionnement thyroïdien a été rapportée, de 1,4 à 10,5, attribuée à plusieurs facteurs tels que les zones géographiques, le vieillissement, l'origine ethnique et la quantité d'iode ingérée.

L'augmentation du taux de cholestérol sérique et le risque de maladie coronarienne et de mortalité cardiovasculaire sont les complications les plus courantes de l'HT. Le fardeau économique de l'HT est assez élevé, en particulier chez les patients souffrant d'autres maladies sous-jacentes telles que le diabète et l'hémodialyse. La méthode clinique courante pour diagnostiquer une HT également primaire consiste à vérifier la concentration sérique de TSH ; Les personnes ayant des taux de TSH et de T4 supérieurs à la tranche d’âge de référence sont diagnostiquées comme hypothyroïdiennes. La limite supérieure de la plage de référence de la TSH augmente généralement avec l'âge chez l'adulte.

Ces dernières années, les techniques d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique ont attiré une attention croissante de la part des chercheurs en médecine. Parmi les caractéristiques les plus intéressantes de l’apprentissage automatique en médecine figurent la prédiction des maladies et le diagnostic de symptômes simples. Les modèles de prédiction tels que la machine à vecteurs de support (SVM), l'arbre de décision (DT), la forêt aléatoire (RF) et le réseau de neurones artificiels (ANN) comptent parmi les méthodes d'apprentissage automatique les plus populaires.

Comme le diagnostic précis de l’HT repose actuellement sur le taux de TSH obtenu par un test sanguin, cela crée une certaine charge financière et une certaine anxiété pour les patients. Le but de la présente étude est de diagnostiquer d'abord l'HT dans de nouveaux cas sans antécédents de symptômes d'HT avec trois méthodes statistiques d'apprentissage automatique (régression logistique, arbre de décision et forêt aléatoire). Le diagnostic est réalisé à l'aide de symptômes visuels simples et largement acceptés de l'HT, identifiés par les endocrinologues. Deuxièmement, les caractéristiques visuelles les plus importantes de l'HT qui peuvent aider les médecins dans le diagnostic sont également classées à l'aide de méthodes d'arbre de décision et de forêt aléatoire.