Nouvelle technologie d'IA pour la prédiction avancée des crises cardiaques

04 septembre 2019 Lisa Jones

Catégorie : Recherche

La technologie développée à l'aide de l'intelligence artificielle (IA) peut identifier les personnes à haut risque de crise cardiaque mortelle au moins 5 ans avant qu'elle ne frappe, selon une nouvelle recherche que nous avons financée. Les résultats sont présentés au Congrès de la Société européenne de cardiologie (ESC) à Paris et publiés dans le European Heart Journal.

Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont développé un nouveau biomarqueur, ou "empreinte digitale", appelé profil radiomique de graisse (FRP), en utilisant l'apprentissage automatique. Le FRP détecte les drapeaux rouges biologiques dans l'espace tapissant les vaisseaux sanguins qui irriguent le cœur. Il identifie l'inflammation, les cicatrices et les modifications de ces vaisseaux sanguins, qui sont tous des indicateurs d'une future crise cardiaque.

Lorsqu'une personne se rend à l'hôpital avec une douleur thoracique, une composante standard des soins consiste à subir une angiographie coronarienne (CCTA). Il s'agit d'un scan des artères coronaires pour vérifier tout segment rétréci ou bloqué. S'il n'y a pas de rétrécissement significatif de l'artère, qui représente environ 75 % des scans, les gens sont renvoyés chez eux, mais certains d'entre eux auront encore une crise cardiaque à un moment donné dans le futur. Il n'y a pas de méthodes utilisées régulièrement par les médecins qui peuvent repérer tous les drapeaux rouges sous-jacents pour une future crise cardiaque.

Dans cette étude, le professeur Charalambos Antoniades et son équipe ont d'abord utilisé les biopsies de graisse de 167 personnes subissant une chirurgie cardiaque. Ils ont analysé l'expression des gènes associés à l'inflammation, à la cicatrisation et à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, et les ont comparés aux images du scanner CCTA pour déterminer quelles caractéristiques indiquent le mieux les modifications de la graisse entourant les vaisseaux cardiaques, appelée graisse périvasculaire.

Ensuite, l'équipe a comparé les scans CCTA des 101 personnes, à partir d'un groupe de 5487 personnes, qui ont eu une crise cardiaque ou un décès cardiovasculaire dans les 5 ans suivant un CCTA avec des témoins appariés qui ne l'ont pas fait, pour comprendre les changements dans l'espace périvasculaire qui indiquent qu'une personne présente un risque plus élevé de crise cardiaque. À l'aide de l'apprentissage automatique, ils ont développé l'empreinte FRP qui capture le niveau de risque. Plus il y aura d'analyses cardiaques ajoutées, plus les prédictions deviendront précises et plus les informations deviendront des « connaissances de base ».

Ils ont testé les performances de cette empreinte digitale périvasculaire chez 1 575 personnes dans le cadre de l'essai SCOT-HEART, montrant que le FRP avait une valeur frappante dans la prédiction des crises cardiaques, supérieure à ce qui peut être obtenu avec l'un des outils actuellement utilisés en pratique clinique.

L'équipe espère que cette technologie puissante permettra à un plus grand nombre de personnes d'éviter une crise cardiaque et prévoit de la déployer auprès des professionnels de la santé au cours de la prochaine année, dans l'espoir qu'elle sera incluse dans la pratique courante du NHS aux côtés des analyses CCTA au cours des 2 prochaines années.

Le professeur Charalambos Antoniades, professeur de médecine cardiovasculaire et chercheur clinique principal BHF à l'Université d'Oxford, a déclaré :

"Ce n'est pas parce que l'analyse de l'artère coronaire d'une personne montre qu'il n'y a pas de rétrécissement qu'elle est à l'abri d'une crise cardiaque." En exploitant la puissance de l'IA, nous avons développé une empreinte digitale pour trouver les "mauvaises" caractéristiques autour des artères. Cela a un énorme potentiel pour détecter les premiers signes de la maladie et pour être en mesure de prendre toutes les mesures préventives avant qu'une crise cardiaque ne frappe, sauvant ainsi des vies.

"Nous croyons sincèrement que cette technologie pourrait sauver des vies au cours de la prochaine année."

Le professeur Metin Avkiran, notre directeur médical associé, a déclaré :

"Toutes les 5 minutes, une personne est admise dans un hôpital britannique en raison d'une crise cardiaque. Cette recherche est un exemple puissant de la façon dont l'utilisation innovante de la technologie d'apprentissage automatique a le potentiel de révolutionner la façon dont nous identifions les personnes à risque de crise cardiaque et les prévenons.

« Il s'agit d'une avancée significative. La nouvelle « empreinte digitale » extrait des informations supplémentaires sur la biologie sous-jacente à partir d'analyses utilisées régulièrement pour détecter les artères rétrécies. Une telle technologie basée sur l'IA pour prédire une crise cardiaque imminente avec une plus grande précision pourrait représenter un grand pas en avant dans les soins personnalisés pour les personnes suspectées d'une maladie coronarienne.

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