Récemment, il y a eu beaucoup de discussions sur la manière dont la médecine, les patients et les médecins peuvent bénéficier de l’intelligence artificielle. En fait, l’IA soutient déjà les cliniciens et les citoyens. Les algorithmes certifiés conformes aux directives cardiologiques ont gagné la confiance des médecins, soutenant leur travail quotidien. L’un de ces algorithmes aide à l’analyse de l’ECG. L’interview suivante avec Rafał Samborski, PDG de Cardiomatics, examine le rôle de l’IA en cardiologie.
Aujourd’hui, la plupart des solutions basées sur l’IA trouvent leur application en cardiologie. L’IA peut-elle potentiellement transformer la prévention et le diagnostic des maladies cardiovasculaires?
Plus d’un milliard de personnes vivent avec une forme de maladie cardiovasculaire. Selon les statistiques de l’Organisation mondiale de la santé, 17,9 millions de personnes meurent chaque année de maladies cardiovasculaires. Cela représente 31% de tous les décès dans le monde! L’IA ne résoudra pas 100% des problèmes, mais même un changement de 1% signifie que la vie de milliers de patients sera sauvée et améliorée. La plupart de la recherche en IA dans le domaine de la cardiologie est actuellement axée sur le diagnostic précoce, mais l’avenir impliquera certainement la prédiction et la prévention.
Du point de vue du patient, il existe déjà des plateformes de télémédecine qui permettent le suivi de la santé des patients à domicile, réduisant ainsi le nombre de visites à l’hôpital et offrant aux patients le sentiment réconfortant et important d’être constamment pris en charge. L’IA aide également les cliniques dans leur travail quotidien, en assistant les cardiologues dans l’amélioration des résultats des patients, notamment grâce à l’utilisation d’algorithmes pour une analyse précise de l’ECG. Les progrès dans ce domaine sont impressionnants. En 2017, la FDA a approuvé l’utilisation de six nouveaux algorithmes et en 2018 ce nombre est passé à 23, la plupart étant en cardiologie et en radiologie.
Comment les algorithmes aident-ils les cardiologues dans leurs tâches quotidiennes?
La technologie disponible nous permet de surveiller les patients 24h/24 et 7j/7 à l’aide de différents capteurs, à la fois à l’hôpital et à domicile. Ils deviennent de plus en plus petits et plus faciles à utiliser pour les patients de tous âges. C’est génial – nous avons des possibilités de diagnostic qui n’étaient pas possibles il y a une décennie, et les patients bénéficient déjà de ces avancées technologiques. De plus, les recommandations médicales officielles ont suivi ce développement. Les cardiologues sont obligés de recueillir et d’analyser plus de données que jamais auparavant. Les algorithmes sont là pour rendre cela plus faisable.
Permettez-moi de donner un exemple. Nous avons observé que les médecins passent 30 à 60 minutes sur un examen typique de l’ECG-Holter de 24 heures. Les petites cliniques cardiaques moyennes en font 100 par mois. Les plus grandes peuvent facilement en faire 500. Un algorithme peut facilement réduire ce temps à quelques clics dans une application web et à la lecture du rapport final. Cela économise au moins 80% du temps du médecin. De plus, il s’agit également de la sécurité du patient. Chaque paire d’yeux supplémentaire devrait être introduite pour aider à poser un diagnostic précis et rapide lorsque cela est nécessaire.
Et comment convaincre un cardiologue expérimenté de faire confiance à l’IA?
Il existe trois facteurs et outils fondamentaux nécessaires pour construire cette confiance. Premièrement, vous pouvez publier un benchmark de l’algorithme en utilisant des bases de données qui sont des normes de l’industrie. Le deuxième outil est d’appliquer l’algorithme dans la recherche clinique réalisée par des sites cliniques bien reconnus. Mais en fin de compte, il est préférable de réaliser des tests en face à face. Chez Cardiomatics, nous encourageons nos clients à faire un phase d’ essai en nous envoyant des enregistrements tout en les analysant encore avec un logiciel traditionnel. Nous n’avons pas eu de situation où une clinique n’a pas décidé de continuer après cette période d’essai.
Au contraire, les cliniques sont généralement surprises par la fiabilité des algorithmes et la précision de l’analyse. Nous ne sommes pas conscients des progrès récents réalisés dans l’apprentissage automatique. L’IA devient un assistant fiable pour les cardiologues. Je crois qu’une équipe d’IA et de cardiologues tirera le meilleur parti des sciences médicales et des progrès technologiques récents.
Comment les patients réagissent-ils lorsqu’ils découvrent que ce sont des ordinateurs, et non des médecins réels, qui vérifient leur cœur? D’après votre expérience, est-ce que cela leur fait une différence?
Permettez-moi de vous raconter une histoire. Il y a un an, j’ai rendu visite à l’un de nos clients en Suisse, et il m’a dit qu’avec Cardiomatics, les patients reçoivent un résumé complet de la consultation cardiologique, y compris une interprétation de l’ECG-Holter, par e-mail lorsqu’ils rentrent chez eux après la visite. Avant Cardiomatics, les patients attendaient anxieusement pendant des jours avant que la description ne soit prête. À mon avis, les patients accueillent favorablement l’utilisation de l’IA. Chaque patient veut être sûr que toutes les ressources disponibles ont été mobilisées pour garantir le bon diagnostic et les meilleurs résultats. Il ne s’agit pas de l’IA ou d’un médecin ; il s’agit d’un médecin équipé d’IA. Nous devrions nous rappeler que la décision finale revient toujours au médecin – il partage le diagnostic avec le patient, planifie le traitement et accompagne le patient pendant la maladie.
L’interprétation du signal ECG fait-elle partie des sciences médicales ou simplement une analyse mathématique?
Lorsqu’elle est effectuée par un médecin, l’interprétation de l’ECG est une fonction de l’expérience, des règles et de l’art. Il existe même un livre assez populaire sur le sujet intitulé « 12-Lead ECG: The Art of Interpretation ». Lorsqu’un humain interprète un ECG, il voit une courbe. Cela fonctionne sur un plan visuel. Un algorithme voit un flux de chiffres au lieu d’une image, donc la tâche devient un problème mathématique. Mais, finalement, vous ne pouvez pas construire des algorithmes efficaces sans connaissance du domaine. Cette connaissance et l’expérience de notre équipe médicale sont un art chez Cardiomatics. N’oublions pas que les algorithmes sont également formés sur les données générées par les cardiologues. Il existe une forte corrélation entre l’expérience des professionnels de la santé et l’apprentissage automatique. L’interprétation des ECG est une partie essentielle du processus de prise de décision, influençant les étapes cliniques ultérieures. C’est pourquoi il est si crucial que l’analyse inclue même le plus petit détail.
Quelles sont les plus grandes préoccupations concernant l’IA en cardiologie? Quels sont vos arguments contre?
Du point de vue du médecin, la sécurité du patient sera toujours la plus grande préoccupation. Primum non nocere – d’abord, ne pas nuire. Il est difficile de prouver la sécurité à long terme des outils qui n’ont pas été présents depuis plus d’un siècle, comme l’interprétation manuelle l’a été. C’est pourquoi nous travaillons avec des cardiologues et des experts dans le domaine de l’IA pour garantir les meilleurs résultats.
Une autre grande préoccupation est la fuite de données en dehors de l’hôpital. Vous ne pouvez pas construire un système d’IA efficace en tant que logiciel autonome. Vous ne pouvez pas utiliser la puissance de la recherche Google sans accès à Internet. Un cadre informatique typique dans un hôpital dispose d’un système très hermétique avec (de préférence) aucune connexion avec le monde extérieur. Heureusement, avec les outils de protection des données appropriés et les procédures, les informations des patients peuvent être stockées et échangées sans crainte de problèmes de sécurité.
Vous avez probablement dû répondre à cette question plusieurs fois : quelle est la précision des algorithmes?
Je peux vous dire que nous avons plus de 99% de précision. Mais, à la fin de la journée, ce dont nous sommes le plus fiers, c’est que l’algorithme fonctionne exceptionnellement bien sur les données réelles provenant de nos clients. Nous ne nous concentrons pas uniquement sur la technologie, mais aussi sur sa mise en œuvre correcte, de sorte qu’elle soit utilisée de la meilleure manière pour soutenir le travail des cliniciens.
Qu’est-ce qui rend l’analyse ECG basée sur l’IA et basée sur le cloud développée par Cardiomatics une solution fiable pour les hôpitaux?
Cardiomatics est certifié comme dispositif médical de classe IIa. Il s’agit de la même classe que la plupart du matériel dans les hôpitaux. Cela signifie que notre logiciel peut faire partie de toutes les procédures médicales d’un point de vue réglementaire. Nous utilisons un modèle commercial de paiement à l’utilisation, ce qui signifie que le client ne paie que lorsqu’il utilise nos algorithmes. Les hôpitaux peuvent couvrir 100% des coûts de Cardiomatics grâce au remboursement.
Les cliniques utilisant Cardiomatics sont plus efficaces que celles qui n’en ont pas, car le temps des cardiologues peut être mieux alloué. Le patient peut également en bénéficier – les délais d’attente pour les résultats des examens sont plus courts, et la charge mentale résultant de l’incertitude est réduite. Ici encore, je dois souligner le rôle crucial de la bonne coopération lors de l’intégration de l’outil d’IA dans le flux de travail. Nous ne proposons pas nos algorithmes dans une boîte à simplement déballer, allumer, et obtenir un miracle.
Quel est le champ d’application de votre solution?
Nous avons plus de 100 institutions utilisant Cardiomatics quotidiennement à travers l’Europe, la plupart d’entre elles dans la région DACH. Elles vont des petites pratiques avec 2-3 cardiologues aux chaînes d’hôpitaux. Cardiomatics est également reconnu comme un outil fiable par les cliniciens universitaires et est utilisé comme outil de recherche par l’Université de Berne.
Comment l’outil est-il amélioré et de quelle manière sera-t-il développé à l’avenir?
Cardiomatics se compose d’algorithmes et d’une application utilisateur. L’algorithme s’améliore lorsqu’il est utilisé sur des groupes de patients. Actuellement, nous sommes concentrés sur la détection des arythmies, mais nous déploierons des algorithmes pour les patients avec des dispositifs implantables ou des patients après ablation en 2020. Nous travaillons également continuellement à améliorer les performances des modules existants, principalement en augmentant l’ensemble de données d’entraînement et en utilisant des méthodes de modélisation de plus en plus avancées.
Les données utilisées pour former les algorithmes proviennent de deux sources différentes. Au jour d’aujourd’ huit (Juin 2014), nous disposons de près de 7.8 millions d’heures d’ECG multicanal (ou plus d’un milliards de battements de cœur) dans notre base de données, et une partie importante de ces données est utilisée pour former les modèles (soit dans des paradigmes supervisés, soit non supervisés).