L’intelligence artificielle dans le bilan des troubles cognitifs

L’intelligence artificielle (IA) est un nouvel outil puissant et fiable, accompagnant le radiologue dans sa pratique quotidienne pour certaines pathologies. En neuro-radiologie, les syndromes neuro-dégénératifs tel que la maladie d’Alzheimer, illustrent parfaitement le cas de figure où l’IA amène une plus-value dans l’analyse et le diagnostic des données de l’IRM cérébrale.

Au cours de la maladie d’Alzheimer, l’IRM cérébrale peut mettre en évidence une atrophie cérébrale qui prédomine au niveau des lobes temporaux et des hippocampes. Jusqu’à aujourd’hui, le degré d’atrophie de ces structures cérébrales était interprété par le radiologue, et cette appréciation visuelle restait difficile, subjective et peu reproductible.

Chez ID Imagerie, succ. d’Unilabs SA, le bilan d’un patient présentant des troubles cognitifs comprend aujourd’hui, une étude structurelle en haute résolution sur une IRM à haut champs de 3 Tesla avec une délimitation automatique (ou segmentation) par l’IA des différentes structures cérébrales, et des anomalies de signal de la substance blanche.

Segmentation automatique des différentes structures du cerveau.


Segmentation automatique des anomalies de signal de la substance blanche.


Les résultats de la segmentation intelligente permettent par la suite de calculer de manière précise et reproductible, le volume des différentes structures cérébrales, et le degré de leuco-encéphalopathie vasculaire si présente. Le volume cérébral et des hippocampes ainsi obtenus sont corrélés en fonction de l’âge pour une population normale sur un graphique comme illustré ci-dessous.


Exemple d’atrophie marquée du volume cérébral total et des hippocampes pour l’âge (points noirs sur les graphiques). Les chiffres des courbes (5, 25, 50, 75, 95) correspondent aux percentiles pour l’âge. La moyenne du groupe de référence est représentée par la courbe noire au centre qui correspond au 50ème percentile pour l’âge.


Le second apport majeur de l’IA dans l’analyse des images, est la classification automatique des données de l’IRM et d’autres biomarqueurs du patient dans les principaux différents types de démence, en mesurant un index de similarité avec une grande base de données de cas diagnostiqués. Chez ID Imagerive, le bilan chez un patient présentant des troubles cognitifs comprend dans un second temps, une classification avec un index de probabilité dans les différents groupes diagnostiques possibles (sujet sains, maladie d’Alzheimer, démence fronto-temporale, démence vasculaire) comme illustré dans le graphique ci-dessous.

Exemple de classification automatique d’un patient présentant une forte probabilité à 92% d’avoir une maladie d’Alzheimer (AD) par rapport aux données d’un patient cognitivement normal (CN). La distribution du groupe de référence est en bleu, et celle du groupe Alzheimer en rouge.


En conclusion, l’application de l’IA en neuro-radiologie permet une analyse objective, reproductible et aujourd’hui indispensable des données de l’IRM cérébrale dans les pathologies neuro-dégénératives telle que la maladie d’Alzheimer. La comparaison des données du patient avec celle d’une grande base de données d’un groupe de référence est un apport majeur et incontournable de l’avenir de la radiologie. A ID Imagerive, une des priorités de développement est l’incorporation de ces nouveaux outils dans le flux de travail afin de délivrer les meilleures performances diagnostiques possibles.

 

Dr. Duy NGUYEN Dr. Amina ABDELMOUMENE