Brevet FR3136644A1 — publié le 20231222

Procédé, système et dispositif de prédiction d’évènements cérébrovasculaires par un système d’apprentissage profond avant les interventions cardiaques. Le procédé est caractérisé par un système informatique qui reçoit via une interface de programmation les données chiffrées correspondant aux caractéristiques d’une personne devant avoir une intervention cardiaque nécessaires au calcul du risque d’évènements cérébrovasculaires, utilisées par un algorithme d’apprentissage profond pour le calcul du risque, classement dans une catégorie de risque et estimation du pourcentage de risque. Le procédé selon l’invention est particulièrement destiné à l’aide diagnostique du niveau de risque d’accident vasculaire cérébral des interventions cardiaques et orientation thérapeutique pour les étapes de planification de l’intervention. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Procédé, système et dispositif de prédiction d’évènements cérébrovasculaires par un système d’apprentissage profond avant les interventions cardiaques. La présente invention concerne un procédé, système et dispositif de prédiction d’évènements cérébrovasculaires, y compris d'accident vasculaire cérébral et accident ischémique transitoire par un système d’apprentissage profond avant les interventions cardiaques. La prédiction de ces événements indésirables tels que les accidents vasculaires cérébraux des interventions cardiaques telles que le remplacement valvulaire aortique par cathétérisme se fait habituellement subjectivement par les opérateurs en se basant sur leur expérience. Calculateur de risque d'événement cérébrovasculaire, est aussi appelé CerebroVascular Event Risk Calculator (CVERC ou CVERC 2). CVERC est un algorithme de médecine prédictive qui estime le risque d'événements cérébrovasculaires (accident vasculaire cérébral ou accident ischémique transitoire) dans le cadre péri-opératoire de l'implantation ou du remplacement de la valve aortique par cathétérisme (TAVI ou TAVR). CVERC est intégré dans logiciel recevant les données chiffrées correspondant aux variables nécessaires au calcul du risque par interface de programmation et retournant la valeur qui correspond au risque ainsi que son interprétation dichotomique haut risque/bas risque en fonction du seuil de risque. Le seuil est identifié de manière analytique. L’algorithme CVERC est un réseau neuronal profond d’architecture de type autoencodeur entrainé sur une base de données de patients réels. L’algorithme CVERC a été construit et optimisé pour fonctionner sur tout type de hardware y compris CPU (unité centrale de traitement) et GPU (unit graphique de traitement) de manière rapide. CVERC est capable d’effectuer le calcul du risque pour plusieurs milliers de patients par seconde. Le TAVI est un type de chirurgie valvulaire dans lequel la valve aortique en place est remplacée par une valve bioprothétique qui est insérée dans l'aorte par compression. La manipulation de l'aorte et de la valve aortique est associée à l'embolisation de débris, qui peut entraîner un accident vasculaire cérébral. CVERC utilise les marqueurs cliniques et anatomiques individuels des patients et évalue le risque personnalisé du patient en fonction de la combinaison de ces marqueurs. CVERC utilise des données cliniques, biologiques, échocardiographiques et tomodensitométriques pour calculer le risque. La liste des variables utilisées par le calculateur et leurs sources prévues sont les suivantes : Clinique : Âge Angine de poitrine Antécédents d'hémorragie cérébrale Antécédents d'accident ischémique transitoire (AIT) cérébral Antécédents de valvuloplastie Antécédents d'infarctus du myocarde Score (%) de la Society of Thoracic Surgeons Antécédents de maladie artérielle périphérique Antécédents de maladie pulmonaire périphérique obstructive chronique. Créatinine (μmol/L) : taux de créatinine sanguine récent représentatif de la fonction rénale. Fréquence cardiaque (/minute) Prise de médicaments Antithrombotiques avant le TAVI Traitement diurétique Traitement par antagoniste calcique Prétraitement par inhibiteur P2Y12 Prétraitement au clopidogrel Prétraitement par l'aspirine Tomographie assistée par ordinateur: Angulation aortique (°) Surface aortique (mm2) Périmètre aortique (mm) Volume de calcification de la valve aortique (mm3) Diamètre de l'aorte ascendante (mm) Volume de calcification de la cuspide coronaire gauche (mm3) Volume de calcification de la cuspide coronaire gauche (mm3) Hauteur de la coronaire gauche (mm) Type d'anatomie de la valve aortique Emplacement du raphé (bicuspide) Volume de calcification de la zone de réception du dispositif de la cuspide non coronaire (mm3) Volume de calcification de la cuspide non coronaire (mm3) Volume de calcification de la zone d'implantation de la cuspide coronaire droite (mm3) Volume total de calcification de la zone d'implantation du dispositif (mm3) Volume de calcification de l'aorte thoracique (mm3) Echocardiographie (transthoracique [TTE] ou transoesophagienne [TEE]) : Surface aortique par TTE (cm2) Grade de régurgitation mitrale Grade de régurgitation aortique pré-TAVI : avant le remplacement de la valve aortique Grade de régurgitation aortique post-TAVI : après le remplacement de la valve aortique Pré-procédure : Procédure en salle hybride Taille de la gaine (mm) Repositionnement : repositionnement de la bioprothèse nécessaire pendant la procédure Anesthésie locale : alternative à l'anesthésie générale Accès principal : peut être fémoral, apical ou alternatif, y compris carotidien, sous-clavier, transcaval. Intervention concomitante sur l'appendice de l'oreillette gauche ou le foramen ovale perméable Pose concomitante d'une endoprothèse ilio-fémorale Intervention coronarienne percutanée concomitante Valvuloplastie par ballonnet Plusieurs valves nécessaires Per-procédure : Volume de produit de contraste : volume de produit de contraste nécessaire pendant la procédure Pose d'une endoprothèse fémorale (complication) Dissection aortique (complication) Tamponade (complication) Hématome (complication) Sténose de l'accès vasculaire (complication) Perforation ventriculaire (complication) Échec de la fermeture du site d'accès (complication) Complication nécessitant une intervention chirurgicale (complication) Conversion en remplacement valvulaire aortique chirurgical (complication) Fistule (complication) Choc (complication) Instabilité nécessitant une oxygénation par membrane extracorporelle (complication) Instabilité nécessitant une assistance (complication) Nouvelle fibrillation auriculaire (complication) Les valeurs correspondant aux variables sont envoyées à une interface de programmation qui effectue le calcul et renvoie le résultat sous forme d’une valeur de risque. À titre d’exemple non limitatif, les valeurs correspondantes aux variables sont envoyées à partir des données électroniques patient d’un hôpital où un patient doit avoir une intervention cardiaque telle qu’un remplacement de la valve aortique par cathétérisme. L’utilisateur reçoit en retour l’estimation du risque d’accident vasculaire cérébral ou accident ischémique transitoire. À titre d’exemple le risque peut être calculé en utilisant une application sur internet ou mobile pour l’entrée manuelle des données en vue de leur envoi à l’interface de programmation. L’utilisateur reçoit en retour l’estimation du risque d’accident vasculaire cérébral ou accident ischémique transitoire. À titre d’exemple le risque peut être calculé en utilisant une envoyant un fichier DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) ou DICOM SR (« structured report ») ou XML ou autre type de fichier contenant l’information nécessaire au calcul, à l’interface de programmation. L’utilisateur reçoit en retour l’estimation du risque d’accident vasculaire cérébral ou accident ischémique transitoire. Le procédé selon l’invention est particulièrement destiné à l’aide diagnostique du niveau de risque d’accident vasculaire cérébral des interventions cardiaques et orientation thérapeutique pour les étapes de planification de l’intervention. Le procédé de prédiction des évènements cérébrovasculaires, y compris accidents vasculaires cérébraux et accidents ischémiques transitoires, est appliqué par un (1) algorithme d’intelligence artificielle d’apprentissage en profondeur composé d’un réseau neuronal artificiel qui reçoit via une (2) interface de programmation des (3) données chiffrées correspondant aux variables caractéristiques des personnes devant avoir une intervention cardiaque telle qu’un remplacement valvulaire aortique par cathétérisme, sur un système informatique doté d'un processeur et retourne une (4) estimation du risque prédit inféré. L’estimation du risque est traduite en catégorie de risque bas/haut en fonction du seuil de risque établi de manière analytique par l’algorithme appliqué à une population d’intérêt donnée durant l’entrainement. L’estimation du risque est traduite en pourcentage de risque dans une population par rapport à la valeur la plus haute dans cette population, pour être interprété comme une probabilité. L’estimation du risque et son interprétation peuvent être utilisés comme aide à la décision clinique. Procédé selon revendication 1 est caractérisé par un réseau neuronal profond. Un procédé, comprenant : recevoir, au niveau d'un système informatique ayant un processeur les données chiffrées correspondant aux variables nécessaires au calcul du risque, et des instructions dans lequel le processeur exécute la préparation des données puis le calcul du risque en utilisant l’algorithme d’apprentissage profond; et déduire sur le système informatique le niveau de risque, la catégorie de risque et le pourcentage de risque par rapport à la valeur la plus haute dans la population.