Des cardiologues ont formé un grand modèle d'IA pour évaluer la structure et la fonction du cœur.

Les experts en intelligence artificielle du Cedars-Sinai et du Smidt Heart Institute ont créé un ensemble de données de plus d'un million d'échocardiogrammes (échographies vidéo du cœur) et de leurs interprétations cliniques. À partir de cette base de données, ils ont développé EchoCLIP, un puissant algorithme d'apprentissage automatique capable d'interpréter les images d'échocardiogramme et d'évaluer les indicateurs clés.

La conception et l'évaluation d'EchoCLIP, décrites dans un article publié dans Nature Medicine, suggèrent que l'interprétation de l'échocardiogramme d'un patient à l'aide d'EchoCLIP fournit des évaluations cliniques de niveau spécialisé, y compris l'évaluation de la fonction cardiaque, les résultats des chirurgies passées et des dispositifs implantés, et peut aider les médecins à identifier les patients ayant besoin d'un traitement.

Le modèle de base EchoCLIP peut également identifier le même patient sur plusieurs vidéos, études et points temporels, et reconnaître les changements cliniquement importants dans le cœur du patient.

« À notre connaissance, il s'agit du plus grand modèle formé sur des images d'échocardiographie », a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr David Ouyang, membre du corps professoral de la Division de cardiologie du Smidt Heart Institute et de la Division d'intelligence artificielle en médecine.

De nombreux modèles d'IA pour échocardiogrammes antérieurs ne s'appuyaient que sur quelques dizaines de milliers d'exemples. En revanche, les performances exceptionnelles d'EchoCLIP en matière d'interprétation d'images sont le fruit d'un apprentissage sur près de dix fois plus de données que les modèles existants.

« Nos résultats montrent que de grands ensembles de données d'imagerie médicale et des interprétations vérifiées par des experts peuvent servir de base à la formation de modèles médicaux de base, qui sont une forme d'intelligence artificielle générative », a ajouté Ouyang.

Flux de travail EchoCLIP. Source: Nature Medicine (2024). DOI: 10.1038/s41591-024-02959-y

Il a noté que ce modèle de base avancé pourrait bientôt aider les cardiologues à évaluer les échocardiogrammes en générant des estimations des mesures cardiaques, en identifiant les changements au fil du temps et les maladies courantes.

L'équipe de recherche a créé un ensemble de données de 1 032 975 vidéos d'échographies cardiaques et leurs interprétations par des experts pour développer EchoCLIP. Les principaux résultats de l'étude sont les suivants:

• EchoCLIP a démontré une performance élevée dans l’évaluation de la fonction cardiaque à partir d’images cardiaques.
• Le modèle de base a pu identifier les dispositifs intracardiaques implantés tels que les stimulateurs cardiaques, les implants de valve mitrale et les implants de valve aortique à partir d'images d'échocardiogramme.
• EchoCLIP a identifié avec précision des patients uniques dans toutes les études, détecté des changements cliniquement importants tels qu'une chirurgie cardiaque antérieure et permis le développement d'interprétations textuelles préliminaires d'images d'échocardiogramme.

« Les modèles de base sont l'un des domaines les plus récents de l'IA générative, mais la plupart des modèles ne disposent pas de suffisamment de données médicales pour être utiles dans le domaine de la santé », a déclaré Christina M. Albert, MD, MPH, présidente de la division de cardiologie du Smidt Heart Institute.

Albert, qui n'a pas participé à l'étude, a ajouté: « Ce nouveau modèle de base intègre la vision par ordinateur pour l'interprétation des images d'échocardiogramme avec le traitement du langage naturel pour améliorer les interprétations des cardiologues. »