Des chercheurs utilisent des outils d’IA pour découvrir des liens entre la radiothérapie pour le cancer du poumon et les complications cardiaques

Des chercheurs du Brigham and Women’s Hospital, membre fondateur du système de santé Mass General Brigham, ont utilisé des outils d’intelligence artificielle pour accélérer la compréhension du risque d’arythmies cardiaques spécifiques lorsque diverses parties du cœur sont exposées à différents seuils de rayonnement dans le cadre d’un plan de traitement du cancer du poumon. Leurs résultats sont publiés dans JACC: CardioOncology.

« L’exposition du cœur aux radiations pendant le traitement du cancer du poumon peut avoir des effets très graves et immédiats sur la santé cardiovasculaire du patient », a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Raymond Mak, du département de radio-oncologie du Brigham and Women’s Hospital. « Nous espérons informer non seulement les oncologues et les cardiologues, mais aussi les patients recevant une radiothérapie, des risques pour le cœur liés au traitement des tumeurs cancéreuses du poumon par radiothérapie. »

L’émergence des outils d’intelligence artificielle dans le domaine de la santé est révolutionnaire et pourrait transformer de manière positive le continuum des soins, notamment en éclairant les plans de traitement des patients atteints de cancer. Mass General Brigham, l’un des meilleurs systèmes de santé universitaires intégrés du pays et l’une des plus grandes entreprises d’innovation, ouvre la voie à la conduite de recherches rigoureuses sur les technologies nouvelles et émergentes pour éclairer l’intégration responsable de l’IA dans la prestation des soins.

Chez les patients recevant une radiothérapie pour traiter un cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC), les arythmies ou les rythmes irréguliers du cœur peuvent être fréquents. En raison de la proximité du cœur avec les poumons et de la présence de tumeurs du CPNPC à proximité ou autour du cœur, le cœur peut subir des dommages collatéraux dus à la dispersion de doses de rayonnement destinées à cibler les tumeurs cancéreuses. Des études antérieures ont montré que ce type d’exposition du cœur est associé à des problèmes cardiaques généraux. Cependant, cette étude nuancée a démontré que le risque de différents types d’arythmies peut varier considérablement en fonction de la physiopathologie et des structures cardiaques exposées à différents niveaux de rayonnement.

Afin de classer les types d’arythmies associées aux sous-structures cardiaques recevant des radiations, les chercheurs ont mené une analyse rétrospective sur 748 patients du Massachusetts, qui ont été traités par radiothérapie pour un CPNPC localement avancé. Les sous-types d’arythmies répertoriés comprenaient la fibrillation auriculaire, le flutter auriculaire, d’autres tachycardies supraventriculaires, la bradyarythmie et la tachyarythmie ventriculaire ou asystolie.

Les analyses statistiques de l’équipe ont indiqué qu’environ un patient sur six a connu au moins une arythmie de grade 3, la première arythmie ayant été observée dans un délai médian de 2,0 ans. Les classifications de grade 3 sont considérées comme des événements graves qui nécessitent probablement une intervention ou une hospitalisation. Ils ont également constaté que près d’un tiers des patients ayant connu des arythmies souffraient également d’événements cardiaques indésirables majeurs.

Les classes d’arythmie décrites dans l’étude ne couvrent pas entièrement l’éventail des troubles du rythme cardiaque possibles, mais les auteurs notent que ces observations permettent néanmoins de mieux comprendre les voies physiopathologiques possibles et les pistes potentielles pour minimiser la toxicité cardiaque après une radiothérapie. Leurs travaux offrent également un modèle prédictif de l’exposition à la dose et du type d’arythmie attendu.

Les chercheurs estiment que les radio-oncologues devraient collaborer avec les experts en cardiologie pour mieux comprendre les mécanismes des lésions cardiaques et leur lien avec la radiothérapie. Ils devraient également tirer parti des traitements de radiothérapie modernes pour réduire l’exposition aux radiations des régions cardiaques spécifiques qui présentent un risque élevé d’arythmie. Selon Mak, cette étude, ainsi que les recherches précédentes, contribueront à la surveillance, au dépistage et à l’information des radio-oncologues sur les parties du cœur auxquelles il faut limiter l’exposition aux radiations et, par conséquent, atténuer les complications.

« Un aspect intéressant de ce que nous avons fait a consisté à exploiter des algorithmes d’intelligence artificielle pour segmenter des structures comme la veine pulmonaire et des parties du système de conduction afin de mesurer l’exposition aux doses de rayonnement chez plus de 700 patients. Cela nous a permis d’économiser plusieurs mois de travail manuel », a déclaré Mak. « Ce travail a non seulement un impact clinique potentiel, mais il ouvre également la voie à l’utilisation de l’IA dans la recherche en radio-oncologie pour rationaliser la découverte et créer des ensembles de données plus volumineux. »

Source : BWH

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