IA dans l’imagerie cardiaque : effet de mode ou espoir ?
INTELLIGENCE ARTIFICIELLE Un titre décalé pour un symposium abordant un sujet devenu aujourd’hui incontournable en médecine: peut-on encore parler d’effet de mode ou d’espoir, alors que l’IA est déjà bien installée dans les salles de radiologie en général, et dans l’imagerie cardiaque en particulier?
Les adeptes vantent la précision, la reproductibilité, l’automatisation, la fiabilité et une médecine prédictive. Les hésitants évoquent une perte d’esprit critique, une perte de compétences et une dégradation de la relation patient-médecin. Que faut-il en penser ?
La réponse d’un des orateurs, le Pr Bernard Cosyns, professeur de cardiologie (UZ Brussel), directeur du CHVZ (Centrum voor Hart en Vaatziekten), Past President of the EACVI (European Association of Cardiovascular
Imaging) et du BWGNICI (Belgian Working Group of Non-invasive Cardiac Imaging), qui nous parle de la façon dont il conçoit l’IA et ce qu’elle apporte lorsqu’elle est intégrée à l’échocardiographie et à l’IRM cardiaque.
Entre euphorie et sens critique
Sur quelques années, l’IA a trouvé ses marques en médecine, passant du statut d’ennemi public n°1 à celui d’assistant dévoué à la cause, analysant des radiographies et des mammographies, rédigeant des comptes-rendus de consultations, planifiant des examens ou anticipant des complications ou évolutions péjoratives.
Dès la session d’ouverture, le Pr Thomas F. Lüscher, président de l’ESC, a donné le ton en affirmant que « nous ne devons pas nous demander si l’IA va transformer la cardiologie, nous devons nous demander si nous serons capables de faire preuve de discernement pour orienter cette transformation ».
Mais dans le premier exposé du symposium, le Pr Fraser (Cardiff) tempérait l’euphorie en mettant en garde contre les fake news, le manque de transparence des plateformes d’IA, la manière dont l’IA a abusé la FDA en inventant des études cliniques, s’attardant aussi sur une prise de position du NICE déplorant le manque de données probantes sur l’IA dans l’échocardiographie en diagnostic et suivi de l’insuffisance cardiaque.
« Il ne faut pas aveuglément adopter l'IA, en faire une usine à rêves sans exercer son sens critique. »
Pour le Pr Cosyns, « cette mise en garde en ouverture des débats était justifiée. Il ne faut pas aveuglément adopter l'IA, en faire une usine à rêves sans exercer son sens critique. Nous l’avons déjà intégrée dans notre pratique et sommes conscients de ses forces et de ses faiblesses que nous apprenons à gérer ».
L’exemple de l’amyloïdose
Cette maladie est souvent sous-diagnostiquée en raison de symptômes peu spécifiques qu’on peut confondre avec ceux d’autres pathologies cardiaques.
« L’IA change la donne », explique le Pr Cosyns, « d’abord au niveau de l’ECG 12 dérivations avec une possibilité de détection plus de six mois avant l’apparition des symptômes. Ensuite au niveau de l’échographie, l’IA maximise la précision du SpeckleTracking (imagerie de déformation) qui permet de mesurer la déformation myocardique (le strain longitudinal global). L’analyse au pixel près et la reconnaissance de sa distribution différencie une hypertrophie liée à l'amylose d'une hypertrophie liée à une hypertension ou une cardiomyopathie hypertrophique ».
Les modèles de Deep Learning affichent une sensibilité de 96,2% vs environ 75% pour un score clinique humain (signaux d’alerte échocardiographiques) et une spécificité de 96% vs 81%. « En finale, l’IA permet un diagnostic plus précoce mais nous veillons à ce que tout cela soit validé par les concepteurs d’algorithmes mais aussi dans des cohortes externes suffisamment robustes pour en tirer des conclusions définitives. »
Une caractérisation fine des plaques athéromateuses
Pour le Pr Cosyns, « nous avons toujours essayé de mieux caractériser les plaques, leur morphologie, leur composition, le risque de rupture, etc. par différentes méthodes, coroscanner, TEP/PET scan, angio-IRM, échos intravasculaires, IVUS et OCT. Maintenant, grâce à la modélisation du flux dans les coronaires et un coroscanner standard, nous pouvons par des algorithmes déterminer la réserve de flux de manière non invasive alors qu’historiquement, c’était une méthode invasive avec un guide de pression introduit dans l’artère lors d’une coronarographie. Ce qui nous donne en plus de l’anatomie, une idée des répercussions fonctionnelles. C'est une avancée majeure, par exemple dans l'interprétation d'un rétrécissement au niveau coronaire ».
L’étude CONFIRM2 montre que le volume total de la plaque (non calcifiée et calcifiée) calculé par IA est l'un des meilleurs facteurs prédictifs d'accidents cardiovasculaires futurs, indépendamment du degré de rétrécissement. L'IA identifie les signaux de « plaques à haut risque » (remodelage positif de l'artère, faible atténuation lipidique, fines chapes fibreuses) qui sont des causes d’infarctus. Le prolongement clinique est une possibilité d’intensifier précocement un traitement par statines ou antiagrégant plaquettaire pour prévenir l’événement.
L’IRM démocratisée
L’IA peut-elle résoudre des problèmes structurels comme sa lenteur ou un accès insuffisant pour ne pas proposer à un patient de 80 ans une IRM à 2 heures du matin ? Pour le Pr Cosyns, « la réponse est oui, cela a énormément de sens d’utiliser l’IA dans l’IRM. Elle accélère l'acquisition des images de 30% à 50 %, tout en améliorant la netteté et en réduisant les artefacts liés aux mouvements du patient ».
Le temps passé dans la machine est divisé par deux ou trois, ce qui a permis de prendre en charge environ 25 patients de plus par semaine et par appareil dans un CHU du Québec. « Au-delà de l’accélération de l’interprétation, les algorithmes d’IA nous permettent d’aller vers plus de standardisation, c’est-à-dire des mesures qui dépendront beaucoup moins du praticien et de son expérience, etc. Le temps récupéré permet de consacrer plus de temps aux cas complexes et aux interactions avec les patients. »
Des dommages collatéraux ?
On cite souvent la perte d’esprit critique, la perte de compétences des cardiologues et un changement profond de la relation patient-médecin qui ne seront pas toujours faciles à gérer notamment par la jeune génération. Pour le Pr Cosyns, « c’est une inquiétude partagée par tous, au point que le Dr T. Pezel (Paris) et moi-même avons créé, avec l’ESC et l’EACVI, un programme de certification pour apprendre le maniement de l’IA dans ses multiples ramifications ».
« Nous ne sommes pas des photographes qui regardons des images, mais des cliniciens qui prenons en charge des patients et des maladies. »
« Pour la perte de compétences, c’est une réalité, mais je pense que ce qu'on perd d'un côté, on va le regagner de l'autre, et de toute façon, nous ne sommes pas des photographes qui regardons des images mais des cliniciens qui prenons en charge des patients et des maladies. Ce qui suppose des connaissances de base en anatomie et en physiologie que l'IA ne peut pas connaître à notre place. Pour la relation médecin-patient,l’IA ne peut pas se substituer au médecin en termes d’écoute et d’empathie. Face à une certaine déshumanisation des soins, les enjeux seront plus éthiques et juridiques. »
Une révolution en marche
L’IA transforme en profondeur la pratique cardiologique, de l’analyse automatisée de l’ECG à l’imagerie avancée. Pour le Pr Cosyns, « ce n'est pas une entité neuronale qui nous remplace, c'est une entité neuronale qui nous assiste dans la voie d’une médecine plus rapide, prédictive et personnalisée. Le caveat est la place de l’humain dans cette relation digitale. Aujourd’hui, la question n’est plus de savoir s’il faut utiliser l’IA mais comment et quand l’utiliser, sachant que la décision médicale reste en finale dans les neurones du soignant qui reste le garant de la dimension humaine du colloque singulier ».