Santé : quand des cardiologues font appel à l'intelligence artificielle

Une nouvelle technologie basée sur l’intelligence artificielle est testée par le Pôle Santé République de Clermont-Ferrand. Elle vient assister les cardiologues dans le traitement de certains types d’arythmie cardiaque.

La fibrillation auriculaire ou atriale est le plus fréquent des troubles du rythme cardiaque. Il touche 410 personnes sur 100 000 en France, selon Santé Publique France. Il est donc courant que des patients soient opérés pour des troubles de ce type. Afin d’assister les cardiologues dans leur mission, une technologie basée sur l’intelligence artificielle est actuellement testée au Pôle Santé République de Clermont-Ferrand. Mélanie Reist, ingénieure de la société Volta Medical qui développe ce produit, explique : « C’est un logiciel basé sur l’intelligence artificielle qui permet de détecter, au bloc opératoire, des signaux intra cardiaques pathologiques chez les patients, au niveau des oreillettes. L’algorithme a été entraîné avec une base de données de centaines de milliers de signaux annotés par des médecins experts dans l’analyse visuelle. Le système permet de reproduire l’expertise visuelle des médecins. »  

Pour guérir les patients, il faut localiser précisément toutes ces zones d’orage électrique pour les inhiber les unes après les autres.

Antoine Roux

Jeudi 3 mars, un patient atteint de fibrillation atriale est opéré au Pôle Santé. Antoine Roux, cardiologue interventionnel, explique ce dont souffre ce malade : « On traite un problème de rythme cardiaque. C’est un rythme anormal qu’on appelle une arythmie. Plus précisément, c’est la fibrillation auriculaire. Cette maladie correspond à une désorganisation du rythme cardiaque du patient qui va avoir un rythme trop rapide ou irrégulier. Ça va occasionner de multiples gênes pour le patient. » Cet état nécessite une intervention : « On va essayer de supprimer cette arythmie, ce rythme anormalement élevé en inhibant les petites zones à l’intérieur du cœur qui donnent cette arythmie. Ces zones ont acquis une activité électrique anormalement élevée. Ce sont de petits orages électriques avec des décharges électriques très rapides qui prennent leur source à des endroits bien précis. Pour guérir les patients, il faut localiser précisément toutes ces zones d’orage électrique pour les inhiber les unes après les autres. Si on arrive à toutes les localiser et à toutes les inhiber, le patient sera guéri », explique le docteur Roux.  

Aider le cardiologue

Ce patient fait partie de l’étude Volta Medical. Le logiciel va donc être utilisé pour repérer, lors de l’opération, les zones à traiter dans le cœur du patient : « Le système intervient durant la phase de cartographie, la première phase de l’opération. On va cibler les zones qui sont pathologiques grâce au système. Lorsqu’on passe le cathéter de cartographie dans l’oreillette du patient, en fonction des signaux qui vont être détectés, le système va s’allumer. Ces zones-là, qui s’allument soit en orange soit en rouge, vont être taguées sur le système de cartographie et ce sont ces zones qui vont être cautérisées durant la phase d’ablation », explique Mélanie Reist.

A ses côtés, un ingénieur en cartographie reçoit les données acquises par un cathéter manipulé par le cardiologue. Grâce à ces informations, il dresse une visualisation en 3D du cœur du patient.

On va aller brûler certaines zones qu’on n’aurait sûrement pas cautérisées sans le système Volta.

Grégory Viallon

En plus de l’écran qui donne au cardiologue les constantes du patient et qui lui permet de visualiser son cœur, le praticien dispose d’un autre outil : « L’écran se situe près du médecin. Le médecin regarde les signaux en temps réel sur l’écran. Une fois détecté, des points apparaissent sur le système de cartographie. Il y a un son qui l’indique au médecin, s’il ne l’a pas vu. Le médecin donne les numéros des électrodes du cathéter à l’ingénieur de cartographie. » Ce cartographe du cœur s’appelle Grégory Viallon. Il explique : « Il faut intégrer le système Volta dans notre travail mais en termes de technicité, c’est juste une manière différente de travailler. On va aller brûler certaines zones qu’on n’aurait sûrement pas cautérisées sans le système Volta. » Voici, en images, le déroulé de l'intervention :

Cautériser plus "précisément"

En effet, la technique traditionnelle implique de cautériser les cellules autour des veines pulmonaires. Avec l’intelligence artificielle, de nouveaux foyers sont identifiés et cautérisés. « Les outils actuels comportent des cartographies cardiaques nous aidant à enregistrer l’activité électrique à l’intérieur du cœur et à déterminer où se situent ces petits orages électriques responsables de l’arythmie du patient. Cette intervention existe depuis une vingtaine d’années. L’apport du système Volta est de cartographier plus précisément ces zones d’orage électrique pour les cautériser ensuite. L’intelligence artificielle permet d’affiner la connaissance des zones responsables de l’arythmie et faire le tri entre les zones relativement saines où la cautérisation n’aura pas d’effet pour le patient et les zones réellement malades », se félicite le docteur Roux.

Une phase d'étude

Ce cardiologue est pleinement convaincu que le système d’intelligence artificielle représente une vraie chance pour ses patients : « On a vraiment le sentiment qu’on arrive à guérir de façon plus efficace nos malades et avec un taux de guérison plus élevé. Pour l’instant, le système Volta est dans une phase d’étude finale, par conséquent, tous les patients à qui on a pu faire profiter de ce système ont un taux de guérison supérieur aux autres. Les statistiques sont en cours et, dans un an et demi environ, viendront confirmer ce sentiment qu’on a mais, ne pas l’utiliser est parfois frustrant parce qu’on a le sentiment de moins bien soigner nos malades. » Au total, sur le Pôle Santé République, une vingtaine de patients ont été inclus à l’étude, dont la moitié a bénéficié de ce dispositif médical : « C’est une étude clinique internationale randomisée. On a prévu d’inclure 374 patients : 50% qui auront un traitement avec la technique Volta et 50% des patients qui seront traités de manière conventionnelle. Il y a 11 centres en France », détaille l’ingénieure Mélanie Reist.

De "bons retours"

Des études sont également en cours dans des centres médicaux à Marseille, Nice, Toulouse, Lyon, Strasbourg, Nancy, Massy, Saint-Denis, Nantes, et près de Lille. La population cible de Volta Medical : les patients ayant une fibrillation atriale persistante, entre 3 mois et 5 ans. Entre 40 et 50% des malades recevant le traitement classique récidivent, selon l’ingénieure : « On a de bons retours des médecins de l’étude clinique, c’est assez prometteur ». Selon Mélanie Reist, Volta est seule à proposer des techniques faisant appel à l’intelligence artificielle dans le domaine de la fibrillation atriale, c'est donc un marché important qui pourrait s'offrir à cette société. Cette maladie provoque de nombreux symptômes chez les patients, allant de la simple palpitation ou de l’essoufflement au moindre effort à une fatigue permanente, et jusqu’à une insuffisance cardiaque.