Le Dr Anmol Kapoor a vu passer d'innombrables patients dans son cabinet tout au long de sa carrière médicale. Cependant, c'est un homme en particulier qui a changé le point de vue du cardiologue de Calgary sur les soins de santé et qui l'a amené à envisager l'utilisation de l'IA pour aider les patients souffrant de maladies cardiaques.

Le patient souffrait d'une insuffisance cardiaque. Comme son état s'aggravait, ses poumons ont commencé à se remplir de liquide, et la respiration était difficile. Le simple fait d'entrer dans le bureau de Kapoor était un véritable combat. Le médecin devait ensuite demander des tests, ce qui signifiait que l'homme devait se rendre au laboratoire, puis parfois revenir au cabinet. Et puis répéter.

"Le moment est venu où il m'a dit : 'Écoute, je sais que tu veux vraiment m'aider. Vous voulez vraiment me garder en vie. Mais je suis épuisé. Je veux partir. S'il vous plaît, laissez-moi partir", se souvient Kapoor.

Finalement, le patient est décédé. Cependant, le souvenir de sa marche épuisante à travers d'innombrables tests et traitements est resté gravé dans la mémoire de Kapoor. Il l'a incité à trouver des moyens d'utiliser la technologie pour améliorer l'expérience de ses patients en matière de soins de santé.

"Nous ne devrions pas pratiquer la médecine de cette façon alors que nous avons accès à la technologie et que nous avons accès aux innovations de la prochaine génération. Et nous ne devrions pas répéter les erreurs et faire les mêmes choses encore et encore. Nous devons innover et tirer parti des avancées technologiques. Nous devons trouver de meilleures façons de fournir une santé de précision à nos patients en temps opportun. "

En 2018, Kapoor a lancé CardiAI, une entreprise de biotechnologie qui développe de nouveaux dispositifs et méthodes pour améliorer l'efficacité des soins de santé. La portée de l'entreprise est large ; outre la gestion de cliniques d'imagerie médicale à travers l'Alberta, CardiAI participe à des études cliniques, construit des dispositifs médicaux et effectue des recherches sur les soins de santé mobiles. Sa filiale, BioAro, développe également des solutions de tests génomiques basés sur l'IA qui seront bientôt lancés au Canada.

Kapoor et son entreprise explorent des projets qui utilisent l'apprentissage automatique pour améliorer les soins aux patients en cardiologie. CardiAI a pris part au programme des écosystèmes d'innovation régionaux (E IR) de Prairies Canada, qui soutient les petites entreprises trouvant de nouvelles utilisations de l'intelligence artificielle dans les soins de santé.

À la recherche d'indices subtils

Le soutien du programme a permis à Kapoor de poursuivre deux projets liés au cœur. Le premier consiste à former un système d'apprentissage automatique pour parcourir les données des moniteurs Holter. Cet appareil est un outil couramment utilisé pour diagnostiquer d'éventuels problèmes cardiaques. Il consiste en un petit boîtier relié à des électrodes fixées sur la poitrine du patient. Le Holter enregistre chaque battement de cœur, généralement pendant 24 à 48 heures - bien qu'il puisse être porté jusqu'à deux semaines. Un cardiologue analyse ensuite les données pour rechercher des signes potentiels d'arythmie et d'autres anomalies. Le système d'apprentissage automatique passe en revue les données produites par le moniteur, à la recherche d'anomalies pouvant indiquer un problème.

Le deuxième projet consiste à utiliser l'intelligence artificielle pour examiner les images prises du cœur dans le domaine de la médecine nucléaire. Il permettra d'améliorer la sensibilité et la spécificité de l'imagerie de perfusion myocardique. Le système sera également entraîné sur des tomodensitogrammes, des angiogrammes coronaires, des échocardiogrammes ou d'autres images de cœurs sains et endommagés. Une fois correctement formé, il pourra alors examiner de nouvelles images cardiaques et repérer rapidement les signes avant-coureurs d'un patient nécessitant des soins cardiaques.

Bien que le moniteur Holter et les projets d'images cardiaques utilisent des données très différentes, l'objectif est le même : développer des systèmes d'IA capables de détecter les signes de maladies cardiaques avec plus de précision et plus tôt que nos méthodes actuelles. Il espère que les outils d'apprentissage automatique seront en mesure de détecter des anomalies subtiles dans les données cardiaques qui pourraient échapper aux cardiologues, surtout à un stade précoce. Plus encore, un algorithme pourrait être capable d'établir des liens qu'une personne ne pourrait jamais établir. Selon M. Kapoor, il y a tellement de facteurs différents qui peuvent contribuer à la santé d'un cœur, plus qu'une seule personne ne pourrait en tenir compte. Cependant, c'est une tâche dans laquelle l'apprentissage automatique excelle.

Faire de meilleures prédictions

Étant donné le nombre de personnes qui reçoivent un diagnostic de maladie cardiaque chaque année, même de petites réussites pourraient avoir un impact important. Selon M. Kapoor, si un système d'apprentissage automatique pouvait aider les cardiologues à être plus précis, ne serait-ce que de cinq pour cent, dans le diagnostic d'un patient, cela signifierait que beaucoup plus de vies seraient sauvées.

M. Kapoor dit qu'il ne connaissait pas grand-chose à l'intelligence artificielle lorsqu'il a commencé à travailler en cardiologie. Mais au fur et à mesure qu'il en a appris davantage sur le sujet, il y a vu une association naturelle. Plus encore que la plupart des disciplines médicales, la cardiologie consiste à essayer de prédire l'avenir.

"Qui a un risque élevé de décès, qui a un risque élevé d'infarctus ? Il s'agit d'une analyse prédictive", explique-t-il.

"L'IA aide à cette analyse prédictive".

L'utilisation de l'apprentissage automatique pour analyser les images cardiaques présente un autre avantage : elle permet aux cardiologues de se concentrer sur les cas qui nécessitent leur attention. M. Kapoor fait remarquer qu'il faut parfois des heures à un médecin pour passer au peigne fin les données cardiaques d'un patient, même s'il s'avère être en bonne santé. Dans tout système de santé, les ressources disponibles sont limitées. Et l'on s'inquiète déjà du nombre de cardiologues en activité par rapport aux patients qu'ils voient. L'intelligence artificielle pourrait réduire considérablement le temps que les médecins passent à analyser ces données en signalant les cas qui nécessitent l'attention urgente d'un médecin humain. Cette assistance permet aux cardiologues de faire un meilleur usage de leur temps limité.

"Nous voulons combler l'énorme fossé que nous avons en matière de soins de santé. Grâce à l'IA, nous pouvons offrir de meilleurs soins à de larges segments de la population, réduire les disparités économiques et en matière de soins de santé, et améliorer l'accès aux soins", explique M. Kapoor.

Pour l'instant, CardiAI entraîne son système sur des données provenant de cœurs sains et endommagés. Les premiers résultats ont montré que l'approche fonctionne, dit-il. L'équipe se concentre maintenant sur l'ajout de nouveaux points de données afin d'accroître la précision des prédictions du système.

Ce projet s'inscrit dans le cadre du programme Diversification de l'économie de l'Ouest Canada Écosystèmes régionaux d'innovation (ERI) de Diversification de l'économie de l'Ouest Canada. L'initiative a rassemblé neuf organisations à but non lucratif, des entreprises et des universités pour établir des utilisations viables de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique dans le domaine de la santé et de l'analyse des données.