Les mammographies ne nécessitent pas beaucoup d’attention jusqu’à l’arrivée du rendez-vous annuel. Ma femme affronte seule les tracas de l’examen, bien sûr, mais nous nous inquiétons ensemble jusqu’à ce que les résultats reviennent. Comme tout autre test de cancer (bonjour la prostate), la technologie nous rend reconnaissants mais pas vraiment excités. Ce n’est qu’une de ces indignités des soins préventifs de la quarantaine qui sont devenues monnaie courante.
C’est pourquoi j’ai été surpris lorsqu’un officier à la retraite de la CIA que je connais m’a récemment raconté un fait fascinant : la mammographie moderne a été inventée avec l’aide d’espions américains. Ou, plus précisément, par des personnes qui effectuent des travaux de laboratoire pour des espions, des technologues au sein d’une agence de renseignement si secrète que le gouvernement des États-Unis n’en a reconnu l’existence qu’en 1992.
L’origine surprenante de la mammographie assistée par ordinateur est un exemple particulièrement important de la manière dont les dépenses publiques en matière de technologie ont façonné les entreprises du secteur privé. Dans cette affaire, il a contribué au lancement d’une industrie médicale de 11 milliards de dollars par an et a changé la vie de millions de familles américaines, dont la plupart n’avaient jamais eu connaissance du lien avec l’Oncle Sam.
À la recherche du progrès
L’histoire commence en 1994, lorsque Susan Blumenthal, médecin de santé publique au ministère de la Santé et des Services sociaux, part à la recherche de progrès dans le domaine du cancer du sein à Washington, DC. La recherche était personnelle pour Blumenthal, qui avait perdu sa mère à cause d’un cancer du sein juste avant de devenir médecin.
“Au cours de ma dernière année de médecine, des métastases ont touché sa colonne vertébrale”, a récemment déclaré Blumenthal à Fortune. “Cette belle et brillante femme ne pouvait plus marcher. Les métastases étaient une façon si brutale de mourir. Et c’est pourquoi j’ai juré sur-le-champ qu’aucune autre femme ne devrait souffrir comme elle.”
Appel nominal CQ : Getty Images
En tant que chirurgien général adjoint, Blumenthal savait que le gouvernement des États-Unis disposait de technologies d’imagerie numérique parmi les plus avancées au monde. Mais à l’époque, la mammographie était une procédure vieille de 40 ans qui restait obstinément analogique : les médecins examinaient des feuilles de film radiographique à travers des loupes de bijoutier. Cela semblait bien loin des technologies informatiques de pointe dont Blumenthal entendait parler dans d’autres secteurs du gouvernement fédéral. Comme elle me l’a dit : “Nous pouvons voir la surface de Mars, nous pouvons suivre des missiles dans l’espace, pourquoi ne pourrions-nous pas trouver de petites tumeurs ici sur Terre ?”
Blumenthal a donc appelé James Woolsey, alors directeur de la Central Intelligence Agency, et lui a demandé de l’aide pour résoudre un problème qui tuait environ 45 000 Américains par an. (Le fait qu’en tant que responsable fédérale de la santé publique, elle avait techniquement un grade militaire a probablement incité le directeur de la CIA à répondre à l’appel.)
Woolsey a rappelé la conversation dans une histoire orale de la présidence Clinton : « Jim, c’est une demande étrange », se souvient-il, en disant que la communauté du renseignement « pourrait-elle être d’une quelconque aide pour améliorer les diagnostics des mammographies ?
“Cela me semble un peu improbable”, lui dit Woolsey, “mais peut-être pas impossible.”
Les yeux les plus perçants du Pentagone
Les mammographies, en substance, n’étaient que des images que les experts examinaient soigneusement à la recherche de problèmes cachés. Woolsey a donc appelé Jeffrey Harris, chef d’une agence de renseignement composée de certains des experts les plus perspicaces du Pentagone : le National Reconnaissance Office. Le NRO construit la flotte américaine de satellites espions et étudie les photographies qu’ils prennent. Le gouvernement américain avait officiellement reconnu l’existence de l’agence seulement deux ans plus tôt.
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Premier directeur du NRO autorisé à admettre publiquement qu’il occupait ce poste, Harris a supervisé des équipes qui ont mis au point certains des premiers logiciels et matériels de traitement d’images numériques, comme la station de travail IDEX robuste de style steampunk exposée au Smithsonian.
“Au fil du temps, la communauté du renseignement a probablement dépensé quelques centaines de millions de dollars sur plusieurs générations pour inventer (la technologie) et la mettre en pratique”, a déclaré Harris à Fortune. “Nous inventions les mathématiques pour manipuler des images numériques.”
Après sa propre conversation avec Blumenthal, se souvient Harris, elle a décidé : « Faisons une petite étude au nom des femmes américaines pour voir si les algorithmes que nous perfectionnons pour trouver les champs de missiles déployés par les Soviétiques et les Russes fonctionnent pour les mammographies. »
Harris avait des gars dans un laboratoire qui pensaient pouvoir l’aider. L’un d’eux était un physicien et chercheur en imagerie nommé Sam Grant, qui a dû faire quelques ajustements lorsqu’on lui a confié une mission dont il était censé parler à la maison.
“Vous travaillez avec un groupe de personnes qui travaillent pour une organisation qui n’existe pas”, m’a dit Grant en riant, “vous entrez dans cette culture.”
Le premier travail de Grant consistait à embaucher son épouse pour l’aider à apprendre comment les images étaient créées. Il fut immédiatement surpris d’apprendre que le processus nécessitait d’abord d’écraser la poitrine. “Je suis allé avec ma femme passer une mammographie et j’ai vu comment ils collectaient les données et j’ai pensé : Oh mon Dieu”, a-t-il déclaré. “Je veux dire, ils ont mis sa poitrine dans un étau.”
L’équipe du NRO a également reçu l’aide de chercheurs du Massachusetts General Hospital de Boston, qui ont partagé environ 200 000 images de mammographie, dont beaucoup étaient positives pour le cancer. Les chercheurs du NRO ont scanné et numérisé ces films radiographiques, puis les ont analysés avec une première version de l’intelligence artificielle : un réseau neuronal formé pour rechercher des lanceurs de missiles dans des photographies satellite numérisées de régions forestières de Russie.
“L’algorithme est formé par des humains et dit : ‘Je vois un motif intéressant au milieu d’une forêt primordiale. Est-ce intéressant ?'”, a déclaré Harris.
Une tendance intéressante détectée par l’algorithme était que des objets aux bords tranchants, tels que des lanceurs de missiles, pouvaient presque toujours être trouvés le long des routes, apparaissant sous la forme de longues caractéristiques linéaires sur les images satellite. Les arêtes vives et les routes ont aidé le système à localiser sa carrière même lorsqu’elle était partiellement obscurcie par le couvert forestier.
“C’était quelque chose sur lequel l’IA pouvait s’accrocher”, a déclaré Harris.
Des missiles aux microcalcifications
Il s’est avéré que la méthode s’est bien adaptée aux mammographies. Aux premiers stades, le cancer du sein peut parfois apparaître sous forme de microcalcifications, de petits dépôts de calcium dans le tissu mammaire. Toutes les microcalcifications ne se révèlent pas cancéreuses, mais le cancer est beaucoup plus fortement associé à des dépôts qui se regroupent le long d’un élément clairement linéaire du sein : les canaux galactophores.
“Ce qui a enthousiasmé l’algorithme, c’est que les conduits ressemblaient à des chemins de terre traversant une forêt”, a déclaré Harris.
L’algorithme NRO a permis de détecter des dépôts de calcium beaucoup plus susceptibles d’être cancéreux, réduisant ainsi les faux positifs qui obligeraient les femmes à subir des biopsies inutiles ou à des pauses de suivi dans la machine de mammographie.
Bien que cette première version de l’IA ait une architecture différente de celle, par exemple, de l’application Chat GPT sur votre téléphone, elle partageait une partie du même ADN mathématique : des réseaux de neurones entraînés pour trouver des modèles dans des données de grande dimension. Et comme la mammographie moderne assistée par ordinateur, les grands modèles de langage actuels ont reçu un coup de pouce du financement du gouvernement américain, ce qui a permis de maintenir la technologie sous-jacente en marche lorsque l’intérêt commercial a faibli. Par exemple, considérons la subvention NSF de 2010 qui a aidé ImageNet à déclencher le boom de l’apprentissage profond, ou le contrat DARPA de 25 millions de dollars la même année, qui a stimulé Nvidia à une époque où les utilisations des GPU en dehors des jeux semblaient impossibles.
Bien au-delà de la recherche fondamentale, Washington est depuis longtemps la bonne marraine des technologies commerciales que nous utilisons quotidiennement, de l’investissement soutenu par la Small Business Administration qui a contribué au lancement d’Apple à la technologie d’espionnage gouvernementale qui a installé le GPS et Google Earth sur votre téléphone.
Ces technologies émergent de ce que l’économiste Mariana Mazzucato appelle « l’État entrepreneurial » : le financement gouvernemental souvent oublié qui stimule l’innovation tout au long du cycle de vie de la technologie, bien au-delà de la recherche et du développement fondamentaux.
“Ce qui nous a vraiment donné toute la technologie qui rend l’iPhone intelligent et non stupide, c’est le financement du gouvernement.” Mazzucato l’a dit à Fortune. “Si vous pensez vraiment que le gouvernement aurait dû faire de la R&D de base, jetez vos iPhones !”
Comment convertir des mammographies analogiques en numériques
Ou peut-être, jetez votre mammographie numérique. La mammographie numérique et le diagnostic assisté par ordinateur du cancer du sein en étaient à leurs balbutiements dans les années 1990. Le groupe de travail composé d’oncologues et d’analystes du renseignement réuni par Blumenthal a contribué à changer cela.
Lorsque les chercheurs de Mass General ont testé un système utilisant une version de l’algorithme de photo espion du NRO comme « second lecteur » aux côtés de médecins humains, Grant a déclaré : « ils ont constaté une réduction de 15 % des faux positifs ». La conclusion était claire : la combinaison d’images numériques et d’un algorithme de reconnaissance de formes pourrait rendre les mammographies plus précises.
Blumenthal affirme que cette percée et d’autres ont contribué à ouvrir la voie à l’industrie énorme et vitale de la mammographie numérique et du diagnostic assisté par ordinateur que nous connaissons aujourd’hui. Aujourd’hui, plus de 34 millions d’Américaines subissent une mammographie chaque année et elles (ou leurs compagnies d’assurance) dépensent plus de 11 milliards de dollars par an pour ce privilège. Peut-être plus important encore, depuis 1989, une étude estime que les mammographies ont sauvé jusqu’à 600 000 vies.
C’est probablement l’une des principales raisons pour lesquelles le directeur de la CIA, Woolsey, a mentionné le programme, connu sous le nom de Missiles pour les mammographies, lorsqu’il a raconté ses réalisations aux historiens présidentiels en 2010. Et c’est pourquoi Sam Grant, qui a passé la majeure partie de sa carrière sans dire un mot à personne de son travail au NRO, a décidé de parler à Fortune. Il a déclaré: “Depuis, j’en suis fier.”
