Intelligence artificielle - Démocratiser l’accès à l’expertise cardiaque et fluidifier l’analyse des ECG

L’analyse des Holters, entre contraintes et parcours du combattant Dans la détection des arythmies, l’électrocardiogramme reste un standard du diagnostic. Cependant il demande une expertise particulière, surtout pour les enregistrements de plus de 24 h et/ou bruités qui peuvent être fastidieux à analyser (de 30 min à 1 h en moyenne). Ils représentent souvent une contrainte organisationnelle pour les équipes qui doivent dédier du temps à l’analyse tout en gérant la collaboration sur un même poste de travail dans le service. Ceci combiné à la démographie déclinante des cardiologues, aux inégalités de répartitions territoriales et au besoin croissant d’examens diagnostiques d’une population vieillissante, mène à un goulot d’étranglement qui met sous pression les équipes de rythmologues et allonge les temps d’attente pour les patients. C’est face à ces constats que Cardiologs, Med-Tech française fondée en 2014, s’est donné pour objectif de démocratiser l’accès à l’expertise cardiaque. Sa solution logicielle d’analyse de signaux ECG a été le premier dispositif médical utilisant la technologie de deep learning à recevoir le marquage CE en août 2016, et le deuxième à être homologué par la Food and Drug Administration (FDA) aux États-Unis en juin 2017. Comment la plateforme Cardiologs Holter aide-t-elle à surmonter ces défis ? S’appuyant sur une base de données de plus de 20 millions d’enregistrements ECG, Cardiologs automatise 80 % du travail nécessaire pour effectuer un diagnostic de niveau expert sur les principaux types d’arythmie (FA, flutter, pause, BAV, TV, TSV, ESV, ESA, etc.). Les données traitées sont sécurisées et stockées chez un hébergeur de données de santé certifié en Europe. Une fois le signal chargé sur la plateforme, l’algorithme effectue une détection automatique des épisodes d’arythmie, anticipant le travail de l’expert qui viendra valider l’analyse et finaliser le compte rendu (figure 1). Figure 1. Sur la plateforme, l’écran d’analyse est divisé en trois parties principales : 1. Le graphe de densité de fréquences cardiaques au cours du temps permettant de visualiser en un coup d'œil les arythmies détectées et de naviguer facilement dans le signal. 2. La liste des événements détectés par l'algorithme organisés par catégories d'arythmies (ici la FA) modifiables et cliquables pour ajout au rapport. 3. Une séquence de 10 s, obtenue en cliquant directement sur le graphe ou la liste des épisodes, permet une navigation fine et une prise de mesures. Pour y parvenir, Cardiologs s’appuie sur une technologie d’apprentissage d’intelligence artificielle, les réseaux de neurones profonds. Cette technologie permet de capturer de manière fiable sur l’ECG les rythmes ventriculaires et auriculaires, en analysant l’onde P comme le ferait un spécialiste. Ceci la rend beaucoup plus spécifique que les algorithmes traditionnels d’analyse ECG qui reposent sur un arbre décisionnel lié à un nombre fini de règles prédéfinies, en particulier l’analyse de l’intervalle RR. Ces algorithmes standards sont plus simplistes et ne prennent pas en compte la combinaison des nombreux paramètres à l’origine de la complexité du signal dans son ensemble. La solution Cardiologs est indépendante du dispositif utilisé, permettant aux utilisateurs d’utiliser une seule plateforme pour analyser plusieurs appareils Holter ou patchs, sans avoir besoin de s'équiper et de maîtriser plusieurs logiciels différents ce qui facilite son adoption(1). Elle permet également de fluidifier la collaboration entre les différents acteurs impliqués dans le processus de diagnostic de l’arythmie. Étant disponible sur le cloud, elle est accessible à tout moment et sur n’importe quel ordinateur équipé d’une connexion internet. Plus besoin de se relayer sur un poste, tous les utilisateurs peuvent se connecter simultanément entre deux consultations ou interventions. Grâce à la plateforme Cardiologs Holter, le temps d’analyse des Holters est considérablement réduit (jusqu’à 42 %)(2) par rapport à un logiciel standard, ce qui permet d’en traiter plus voire de rallonger la durée moyenne des Holters prescrits en routine (figure 2). Ce changement de paradigme offre la possibilité de fluidifier la prise en charge des patients tout en maintenant sa qualité. Il a d’ailleurs été démontré que la plateforme Cardiologs Holter permet de diviser par 10 le nombre de faux positifs de FA par rapport aux solutions ECG traditionnelles, tout en conservant une sensibilité similaire (figure 3)(3). Figure 2. Durée moyenne d’analyse de Holter avec Cardiologs versus référence. Figure 3. Spécificité et sensibilité de Cardiologs dans la détection de FA. Qu’en pensent les utilisateurs ? « Que ce soit le côté multisite, la rapidité de lecture, ou le fait de pouvoir analyser de chez nous ou depuis n’importe quel PC, Cardiologs amène un tel confort, qu’aujourd’hui on ne pourrait pas retourner en arrière. Du fait de la diminution de notre temps de lecture, on a pu augmenter notre activité diagnostique et développer des partenariats, que ce soit avec des services de neurologie qui avaient des besoins de dépistage de fibrillation atriale pour des bilans post-AVC, ou également pour des hôpitaux périphériques pour qui nous effectuons les lectures Holter à distance. L’avenir de cet outil diagnostic réside dans la création de partenariats, de réseaux de télémédecine entre un centre référent (qui récupère et analyse tous les Holters) et des centres périphériques. Cela permettrait de garantir une accessibilité de cet examen à tous les patients, y compris dans des zones à densité médicale faible, sans délai d’attente que ce soit pour la réalisation d’un Holter ou pour son interprétation et la validation des résultats. » Le futur du diagnostic cardiaque Avec la croissance des moniteurs cardiaques implantables et l’émergence de nouveaux outils connectés comme les montres intelligentes, le volume de données à analyser va exploser dans le futur. Cela, ajouté au bénéfice reconnu des examens de plus longue durée, force le système de santé à trouver des solutions plus efficaces et économiquement viables alors même que le nombre de cardiologues se réduit dans certaines régions. L’intelligence artificielle porte la promesse d’un meilleur accès aux soins, libérant les professionnels de santé de certaines tâches techniques et administratives qui peuvent être en partie automatisées. Chez Cardiologs, nous voulons rendre le diagnostic cardiaque accessible à tous et fournir aux professionnels de santé des outils digitaux innovants pour faire face à la demande croissante en diagnostic cardiaque. Le rachat récent de Cardiologs par Philips permettra de déployer plus rapidement et à plus grande échelle ces technologies afin de soulager le système de soin. Bénéfices apportés par la plateforme Cardiologs, « Avant/Après ».