Une intelligence artificielle prédit si et quand vous risquez de subir une crise cardiaque
Lorsque le système électrique du cœur fonctionne mal, il provoque des battements irréguliers, ce qui entraîne un arrêt cardiaque (ou arrêt cardiorespiratoire). C’est soudain et cela peut arriver à n’importe qui et n’importe où, c’est pourquoi on le surnomme le « tueur silencieux ». Cependant, des chercheurs de l’université Johns Hopkins, aux États-Unis, ont mis au point une nouvelle forme d’intelligence artificielle (IA) qui peut prédire avec précision si et quand une personne va mourir d’un arrêt cardiaque.
L’IA a été entraînée à partir d’images brutes du cœur malade d’un patient et de son contexte. L’approche basée sur l’IA examine les cicatrices dans les muscles cardiaques non visibles à l’œil nu pour faire de précises prédictions. L’équipe estime que le programme devrait révolutionner la prise de décision clinique et augmenter le taux de survie aux arythmies cardiaques soudaines et mortelles.
Même si 20 % de tous les décès dans le monde sont dus à l’arythmie cardiaque, il n’y a aucun moyen de savoir pourquoi cela se produit et qui est à risque. C’est dans cette optique que les scientifiques ont cherché à créer un programme qui déterminera avec précision qui est à risque ou qui souffre d’arythmie cardiaque et à quel moment elle se produit afin d’aider les médecins à décider de l’action clinique à suivre, explique la coauteure de l’étude, Natalia Trayanova.
Ils sont les premiers à utiliser des réseaux neuronaux pour établir une évaluation personnalisée de la survie des patients atteints de maladies cardiaques, en mesurant le risque pour fournir une grande précision de leurs chances d’un arrêt cardiaque soudain dans les 10 prochaines années et quand il est le plus susceptible de se produire.
La nouvelle technologie d’IA, appelée Survival Study of Cardiac Arrhythmia Risk (SSCAR), utilise des images cardiaques renforcées par contraste qui visualisent la répartition des cicatrices chez des centaines de patients réels de l’hôpital Johns Hopkins. Après avoir entraîné l’IA avec ces données, ils ont constaté qu’elle pouvait détecter des modèles et des relations non visibles à l’œil nu.
Pour Dan Popescu, premier auteur de l’étude et ancien doctorant de l’hôpital Johns Hopkins, les images de l’IA contenaient des informations essentielles auxquelles les médecins n’avaient pas accès.
Ils ont ensuite formé un deuxième réseau neuronal qui a appris à partir de 10 ans de données cliniques standard sur des patients, recensant 22 facteurs, dont l’âge, le poids, la race et la consommation de médicaments sur ordonnance. Les prédictions de l’IA se sont avérées plus précises que celles des médecins dans tous les domaines.
Une fois validée lors de tests, elle a montré que la plateforme pouvait être adoptée n’importe où, un potentiel qui changera considérablement la prise de décision en termes de risque d’arythmie cardiaque et constitue une étape essentielle vers l’utilisation de l’IA dans la conduite de pronostics. Les chercheurs décrivent leur innovation comme l’incarnation d’une tendance à la fusion de l’IA, de l’ingénierie et de la médecine dans l’avenir des soins de santé.
En France, environ 46 000 arrêts cardiaques se produisent chaque année en dehors d’un hôpital. Les arrêts cardiaques sont dus à la perte soudaine de la fonction cardiaque d’une personne qui a peut-être été diagnostiquée comme souffrant d’une maladie cardiaque. Il peut survenir soudainement sans avertissement et il est souvent fatal.
En outre, l’arrêt cardiaque est différent d’une crise cardiaque (ou infarctus du myocarde). Alors que le premier est provoqué par un dysfonctionnement du système électrique du cœur, le second est causé par un blocage qui arrête la circulation sanguine vers le cœur. La mort par crise cardiaque fait référence à la mort du muscle cardiaque en raison de la perte d’approvisionnement en sang, ce qui crée des problèmes de circulation.
Les arrêts cardiaques peuvent se produire en raison d’un type de battement cardiaque irrégulier appelé arythmie. Les chercheurs de Johns Hopkins espèrent que leur IA contribuera à améliorer le taux de survie aux arrêts cardiaques.
L’étude publiée dans Nature Cardiovascular Research : Arrhythmic sudden death survival prediction using deep learning analysis of scarring in the heart et présentée sur le site de l’Université Johns Hopkins : AI predicts if and when someone will experience cardiac arrest.