L’assistance technique devient de plus en plus importante dans le domaine du diagnostic et de la thérapie. Les possibilités progressent également en cardiologie. Grâce au traitement mathématique des images, il est désormais possible de créer un jumeau numérique du cœur humain. Cela ouvre de nouvelles possibilités en matière de diagnostic clinique.
Les maladies cardiovasculaires restent l’une des principales causes de décès en Europe, qu’il y ait ou non des progrès dans les interventions thérapeutiques. Le succès du traitement dépend toujours de la pathologie. Par exemple, un stimulateur cardiaque destiné à resynchroniser mécaniquement les battements du cœur échoue chez 30% des personnes concernées. L’objectif d’un modèle informatique est de détecter ces interventions inutiles en amont. Gernot Plank, chercheur à l’Institut de biophysique de l’Université de médecine de Graz, l’a développé en collaboration avec les mathématiciens de l’Université de Graz Gundolf Haase et Kristian Bredies, ainsi qu’avec l’informaticien Thomas Pock de l’Institut de vision et de représentation automatiques de l’Université technique de Graz. Des algorithmes d’imagerie construisent une image numérique du cœur du patient à partir de données diagnostiques provenant d’IRM, d’ECG et d’autres examens cardiaques de la personne à traiter. Ce modèle sur mesure fournit une multitude d’informations qui aident à comprendre le tableau clinique individuel et à envisager différents scénarios thérapeutiques. La méthode développée est si sophistiquée et automatisée que des jumeaux numériques anatomiquement corrects de cœurs de patients peuvent déjà être créés de manière routinière dans un environnement clinique. Dans une prochaine étape, les chercheurs souhaitent encore améliorer la technologie et permettre une adaptation entièrement automatique de tous les aspects fonctionnels du rythme cardiaque. Une approche très prometteuse, basée sur les dernières méthodes d’IA pour un contrôle optimal, se concentre sur la propagation des ondes dans le cœur, contrôlée par l’orientation des fibres musculaires cardiaques. Le consortium, en collaboration avec le Cardiocentro Ticinio (centre de cardiologie assistée par ordinateur, Lugano), souhaite poursuivre cette approche dans un nouveau projet de recherche et tenter d’intégrer les “éléments de contrôle” dans le modèle à l’aide de techniques d’apprentissage automatique de manière à ce que le battement cardiaque simulé se rapproche le plus possible du battement cardiaque réel. Les premières études de validation clinique sont en cours de préparation. Plank et Pock estiment que des prototypes de cœurs jumeaux numériques entièrement automatisés, utilisables en clinique, pourront être testés dès 2022. La technologie de simulation sur laquelle repose la méthode est déjà commercialisée par la startup NumeriCor de Graz et utilisée par des entreprises de pointe dans le domaine de la R&D médicale.
Source : “Maladies cardiovasculaires : Un nouveau modèle informatique améliore la thérapie”, 22.02.2021, TU Graz
CARDIOVASC 2021 ; 20(1) : 36
