L’imagerie grâce à l’intelligence artificielle et le cerveau virtuel

L’intelligence artificielle (IA) s’invite de plus en plus dans le secteur de la santé, tout d’abord pour faciliter le diagnostic. Ainsi Olea Medical, start-up basée à La Ciotat et fondée par le franco-algérien Fayçal Djeridane, est spécialisée dans les logiciels de post-traitement intelligent d’images produites par l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) et les scanners. Nourrie par des dizaines de milliers d’images de cas pathologiques, l’IA est capable de détecter automatiquement les tumeurs du sein et de proposer au praticien une aide au diagnostic en temps réel. Cette analyse instantanée d’un très grand nombre d’images, que le cerveau humain est incapable de réaliser, s’avère également extrêmement précieuses lorsque le temps du malade est compté, comme dans les cas d’accidents vasculaires cérébraux (AVC) ou lorsqu’une personne accidentée, présentant un polytraumatisme, doit être prise en charge et soignée le plus rapidement possible. L’IA intervient ensuite dans le traitement des patients. Ainsi après quinze ans de recherches, une équipe de chercheurs, emmenée par Viktor Jirsa, directeur de l’Institut de neurosciences des systèmes à Aix-Marseille Université, a mis au point un cerveau virtuel, qui, grâce à l’IA, permet de simuler en trois dimension le cerveau humain pour mieux le comprendre et mieux le soigner. Sur ce double numérique propre à chaque patients, les praticiens peuvent en effet optimiser la réussite future d’une opération chirurgicale en s’entraînant à l’infini et en déterminant très précisément en amont la zone à opérer, afin de limiter au maximum les risques post-opératoires. Plusieurs essais cliniques thérapeutiques à grande échelle sont menés, dont un nommé Epinov auquel participe le Centre de référence des épilepsies rares de Marseille. Il porte sur 400 patients souffrant de formes sévères de cette maladie neurologique à travers le territoire français. La pathologie est fréquente, puisque sa prévalence globale en France est de 10 cas pour 1 000 habitants, et cette dernière est encore beaucoup plus élevée dans les milieux en situation de précarité sociale, et à l’échelle internationale dans les pays les plus pauvres de la planète. Elle a de surcroît pour les personnes atteintes un fort retentissement personnel et social pouvant aller jusqu’à une forme d’isolement. Une crise peut en effet survenir à tout moment et provoquer une grande fatigue chez le sujet, empêchant ainsi par exemple certains enfants ou adolescents de fréquenter leur établissement scolaire avec assiduité. Sur les 4 à 500 000 personnes épileptiques en France environ une sur trois est résistante aux médicaments et doit donc subir une intervention chirurgicale pour espérer voir s’atténuer ou disparaître les symptômes et retrouver une vie normale. L’opération n’est malheureusement aujourd’hui un succès que dans 60% des cas, car la maladie affecte les personnes différemment et les foyers épileptogènes à retirer dans le cerveau sont difficiles à localiser avec précision. Il est par conséquent très intéressant de recourir au cerveau virtuel pour personnaliser les parcours de soins et maximiser les chances de réussite, car il permet de visualiser avec une précision inédite les réseaux et foyers épileptogènes. 

Au printemps 2020, pour la première fois au monde, le neurologue Fabrice Bartolomei s’apprête ainsi à opérer, à l’hôpital de la Timone à Marseille, un jeune patient épileptique assisté de ce bijou technologique. Pour préparer l’intervention, le patient a été équipé d’un casque composé d’électrodes implantés dans son cerveau qui de recueille des données en temps réel. Ce casque, permettant des stimulations électriques faibles au niveau du crâne, participe aussi plus généralement au développement d’une technologie non invasive du cerveau. Il pourrait à terme être utilisé pour atteindre des parties non opérables de cet organe complexe. Le cerveau virtuel est par ailleurs à l’essai pour d’autres pathologies affectant le cerveau, comme l’AVC, la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer et les autres maladies neurodégénératives.

Bibliographie

• Valentin Chassagne, Jane Despatin, Floriane Pax, Joseph Tedesco (dir.), Intelligence artificielle et innovations digitales en santé : Transformation des prises en charge et des métiers, Boulogne-Billancourt, Berger-Levrault, 2021. 
• Bernard Nordlinger, Cédric Villani, Olivier Fresnoye (dir.), Médecine et intelligence artificielle, Paris, CNRS Éditions, 2022.  
• Eugénie Petitprez (dir.), Les enjeux liés à l’utilisation de l’intelligence artificielle en matière de santé : regards croisés, Amiens, CEPRISCA, 2024.