Un modèle d’intelligence artificielle capable d’anticiper les arythmies cardiaques
Les chercheurs du LCSB de l’Université du Luxembourg ont développé un modèle d’intelligence artificielle capable de prédire l’arrivée d’une arythmie cardiaque jusqu’à trente minutes à l’avance.
Une arythmie peut se manifester par une accélération du rythme cardiaque ou par des battements irréguliers et intenses à certains moments. Le professeur Jorge Goncalves, responsable du groupe Systems Control au LCSB, explique en quoi ce modèle d’intelligence artificielle peut anticiper les arythmies cardiaques.
Professeur Jorge Goncalves, pour quelles raisons cette forme d’arythmie cardiaque est-elle si préoccupante?
En cas de fibrillation atriale, le cœur ne peut plus pomper le sang aussi efficacement, ce qui peut entraîner des symptômes tels que des palpitations, de la fatigue ou un essoufflement.
Par conséquent, le cœur peut former des caillots sanguins et cela augmente le risque d’accident vasculaire cérébral et d’insuffisance cardiaque. En fait, la fibrillation atriale multiplie par cinq le risque d’accident vasculaire cérébral. Il est donc important de la diagnostiquer et de la traiter. La détection permet un traitement précoce.
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Pouvez-vous expliquer le fonctionnement du modèle WARN et comment il parvient à prédire l’arythmie cardiaque avec une précision d’environ 80%?
Warning of Atrial Fibrillation (WARN) consiste en un modèle d’apprentissage profond qui analyse des segments de 30 secondes de rythme cardiaque pour calculer le risque d’un passage imminent à la fibrillation atriale. Cette opération est ensuite répétée toutes les 15 secondes.
Lorsque le risque devient trop élevé, il alerte l’utilisateur. L’une des raisons pour lesquelles WARN a réussi à atteindre un tel niveau de précision est le grand nombre de patients utilisés pour former et valider le modèle.
Ces grands ensembles de données ont été associés à l’IA, qui a obtenu des résultats incroyables dans la recherche de modèles «cachés». Ensemble, WARN a été capable d’apprendre et de détecter des signes subtils de rythme cardiaque dans les minutes qui précèdent le passage à la fibrillation atriale.
Il s’agit d’une avancée majeure pour tenter de limiter les cas d’arythmie cardiaque. Comment ce modèle a-t-il été mis en œuvre?
Le modèle a été construit avec une équipe de scientifiques de trois continents, dirigée depuis le Luxembourg. Il a ensuite été testé sur de nombreux nouveaux patients dans trois centres médicaux différents en Europe, en Chine et en Argentine.
Dans l’ensemble, ces travaux nous ont montré qu’il est possible de prédire à l’avance l’apparition de maladies cardiovasculaires. La prochaine étape consistera à étendre ces travaux à d’autres maladies cardiovasculaires potentiellement mortelles, telles que les crises cardiaques. Dans ce cas, quelques minutes d’avertissement peuvent faire la différence entre la vie et la mort, et prévenir les séquelles qui en découlent.
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Comment un smartphone pourra-t-il traiter les données?
Le processus commence par une montre intelligente, qui recueille en permanence les données relatives à la fréquence cardiaque et les envoie à un smartphone. Le smartphone analyse ensuite les données en temps réel et calcule le risque d’un problème cardiaque imminent. Le smartphone émet une alarme si ce risque est élevé, et l’utilisateur peut prendre les médicaments préalablement prescrits par un médecin ou demander des soins médicaux d’urgence.
