Intelligence Artificielle en imagerie médicale – 3 applications concrètes

Retour sur l’IA Day AMU-IBM qui porte sur la thématique “IA et Santé. Nous avons choisi de vous proposer un focus sur les applications de l’intelligence artificielle en imagerie médicale.  Ces applications, bien qu’elles renvoient à des cas d’usages différents, ont été menés dans un cadre pluridisciplinaire, avec comme contraintes et objectifs communs d’outiller les médecins de dispositifs fiables et scalables, dans une proximité forte avec les terrains d’usage.

Recap IA Day #2 “IA & Santé” : focus sur les applications en imagerie médicale

Intelligence artificielle en imagerie medicale: SMARTLUNGS

Badih Ghattas, Maître de Conférences à l’I2M – Institut de Mathématiques de Marseille d’Aix-Marseille Université nous parle de SMARTLUNGS. Un exemple concret de l’intelligence artificielle en imagerie médicale.  Il mène depuis de nombreuses années des travaux dans un contexte pluridisciplinaire. Des travaux qu’il valorise dans le cadre de collaborations avec des partenaires industriels. Mais aussi dans le cadre de transferts technologiques accompagnés par la SATT Sud-Est. Il nous parle de ses travaux. Et plus particulièrement de SMARTLUNGS. C’est une application développée avec des praticiens hospitaliers durant le confinement.  Il nous en dit plus sur les contraintes particulières auxquelles il a été confronté.

Le Service de Radiologie du Professeur JACQUIER de l’Hôpital de la Timone et Badih GHATTAS de l’Institut de Mathématiques de Marseille ont développé un algorithme. C’est un algorithme d’intelligence artificielle qui quantifie automatiquement l’étendue des lésions du COVID-19.  Il s’agit là d’un véritable exploit. En effet, l’équipe a développé cet appareil en seulement deux mois.

Le COVID-19 peut provoquer des lésions difficilement décelables sur les radiographies pulmonaires. Toutefois, le scanner permet de visualiser la zone de la lésion avec plus de précision. Il faut environ 15 minutes pour mesurer manuellement pour chaque patient l’étendue des lésions. Pendant la crise sanitaire, avec l’afflux d’un grand nombre de patients, ce temps de mesure était inconcevable. Le but était alors de développer un outil.  Un outil d’intelligence artificielle capable de quantifier automatiquement les lésions substantielles causées par COVID 19 en 10 secondes sans intervention manuelle. C’est ainsi qu’est née l’interface SMARTLUNGS. L’interface SMARTLUNGS apprend très bien, c’est un outil très performant, qui produit moins d’erreur.

Les différentes applications d’IBM Watson en imagerie médicale

Giovanni Palma, Senior Data Scientist chez IBM Watson Health Imaging, pilote la Rapid Development Team pour mettre l’IA au service des applications d’imagerie médicale. En particulier, pour des organes tels que la prostate et le foie. Il nous parle :

• de ses travaux;
• des différentes applications auxquelles il a participé;
• et des contraintes pratiques qu’il a dû gérer au quotidien dans la mise en place de ces applications.

IBM Watson Health Imaging apporte une solution aux services d’imagerie médicale. Et à d’autres problématiques, car c’est une problématique qui suit de « cycle de vie » de l’imagerie médicale:

• sa production à son traitement;
• son stockage, la sonorisation;
• l’archivage;
• la communication interne et externe;
• son utilisation dans les établissements médicaux (dans les services d’imagerie, les salles d’opération, les consultations avec les patients, etc.).

IBM Watson Health Imaging a des produits et des technologies avancées. Elles permettent d’améliorer la façon dont les radiologues dispensent les soins. IBM est très avancée dans le domaine de l‘imagerie médicale à l’échelle mondiale. Les technologies IBM innovantes sont au premier plan de la mission de Watson Health et permettent :

• d’aider les médecins à identifier les découvertes potentielles manquées;
• l‘affichage rapide d’un résumé des dossiers des patients.

Ainsi, le but premier est d’aider les médecins à répondre plus efficacement aux défis de santé les plus urgents au monde.

Volta Medical  développe un logicielle dédié à la cardiologie interventionnelle

Dinara Veshchezerova est Data Scientist chez Volta Medical, startup née à l’incubateur IMPULSE à Marseille.  Dinara a participé à l’évolution de Volta Medical quasiment depuis ses débuts. Récemment il a eu des actualités fortes. Notamment, l’obtention du marquage CE en mars 2020 pour leur logiciel d’intelligence artificielle incontournable dédié à la cardiologie interventionnelle, avec le soutien de BPI France. Dinara Veshchezerova nous en dit plus sur les étapes de développement de leur produit chez Volta Medical. Elle nous parle des contraintes pratiques particulières qu’elle dû gérer, au plans opérationnel et règlementaire notamment.

Qu’est-ce qui Volta Medical

Volta Medical est une société HealthTech. C’est l’application de connaissances et de compétences organisées sous la forme de:

• appareils;
• médicaments;
• vaccins;
• procédures et de systèmes développés pour résoudre un problème de santé et améliorer la qualité de vie).  

Volta Medical développe des solutions logicielles d’IA. Elles ont pour but d’assister les électrophysiologistes cardiaques en salle d’opération. L’objectif global de Volta est d‘améliorer considérablement la gestion de l’arythmie cardiaque. Elle le fait en développant des dispositifs

• médicaux de pointe;
• basés sur les données;
• formés sur de grandes bases de données de données procédurales avec les normes les plus élevées de protection des données.

Son premier produit, VX1, aide les cardiologues à identifier en temps réel des électrogrammes anormaux spécifiques, appelés électrogrammes dispersés.

Le VX1, aide à indentifier en temps réel des électrogrammes dispersés

Jusqu’à présent, pour repérer les foyers électriques, sources de la fibrillation (complexes dites “persistantes ») le cardiologue devait manipuler des sondes dans le cœur pour repérer les impulsions électriques et les détecter visuellement.  Le problème résidait dans la maîtrise de la technique et dans l’analyse humaine de signaux électriques intracardiaques très complexes, d’où l’idée de Volta Medical de la modéliser et de l’automatiser afin de la rendre accessible au plus grand nombre d’opérateurs.

VX1 se compose d’un algorithme d’IA très innovant. Il est compatible avec la plupart des cathéters multipolaires et des technologies actuellement utilisés dans les salles d’opération ou les laboratoires d’électrophysiologie. Le logiciel VX1 analyse les électrogrammes du patient en temps réel pour identifier des électrogrammes spécifiques appelés électrogrammes dispersés. Il fournit également une estimation de la durée du cycle à partir des électrogrammes enregistrés avec la cartographie et les cathéters du sinus coronaire. L’importance clinique de l’utilisation du logiciel VX1 pour aider à identifier les zones avec des électrogrammes auriculaires intracardiaques présentant une dispersion spatio-temporelle pour l’ablation par cathéter des arythmies auriculaires, telles que la fibrillation auriculaire, n’a pas été établie par des investigations cliniques.