Des chercheurs de Hôpital Brigham et femmesmembre fondateur du Messe du général Brigham système de santé, 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 : CardioOncologie.

Matériel de radiothérapie. Crédit image : Governo do Estado de São Paulo via FlickrCC PAR 2.0

« 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 d’un patient », a déclaré l’auteur correspondant. Raymond Mak, MD, du département de radio-oncologie du Brigham and Women’s Hospital. « Nous espérons informer non seulement les oncologues et les cardiologues, mais également les patients recevant une radiothérapie, sur les risques pour le cœur lors du traitement des tumeurs du cancer du poumon par radiothérapie. »

L’émergence d’outils d’intelligence artificielle dans les soins de santé a été révolutionnaire et a le potentiel de remodeler positivement le continuum de soins, notamment en éclairant les plans de traitement des patients atteints de cancer. Mass General Brigham, en tant que l’un des meilleurs systèmes de santé universitaires intégrés et des plus grandes entreprises d’innovation du pays, ouvre la voie en menant des recherches rigoureuses sur les technologies nouvelles et émergentes pour éclairer l’incorporation responsable de l’IA dans la prestation des soins.

Chez les patients recevant une radiothérapie pour traiter le cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC), des arythmies ou des rythmes cardiaques irréguliers peuvent être fréquents. En raison de la proximité du cœur avec les poumons et du fait que les tumeurs CPNPC se trouvent à proximité ou autour du cœur, le cœur peut subir des dommages collatéraux dus au déversement d’une dose de rayonnement destinée à cibler les tumeurs cancéreuses. Des études antérieures ont montré que ce type d’exposition au 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 de 748 patients du Massachusetts, traités par radiothérapie pour un CPNPC localement avancé. Les sous-types d’arythmie catalogués comprenaient la fibrillation auriculaire, le flutter auriculaire, d’autres tachycardies supraventriculaires, la bradyarythmie et la tachyarythmie ventriculaire ou l’asystolie.

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

Les classes d’arythmie décrites dans l’étude n’englobaient pas entièrement l’éventail des problèmes de 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 avoir reçu une radiothérapie. Leurs travaux proposent également un modèle prédictif de la dose d’exposition et du type d’arythmie attendu.

Pour l’avenir, les chercheurs estiment que les radio-oncologues devraient collaborer avec des experts en cardiologie pour mieux comprendre les mécanismes des lésions cardiaques et leur lien avec la radiothérapie. En outre, ils devraient profiter de la radiothérapie moderne pour réduire activement l’exposition aux radiations des régions cardiaques spécifiques qui présentent un risque élevé de provoquer des arythmies. Selon Mak, cette étude, parallèlement à des recherches antérieures, contribuera à la surveillance, au dépistage et à l’information des radio-oncologues sur les parties du cœur auxquelles limiter l’exposition aux radiations et, par conséquent, à atténuer les complications.

« Une partie intéressante de ce que nous avons fait a été d’exploiter les algorithmes d’intelligence artificielle pour segmenter des structures telles que la veine pulmonaire et certaines parties du système de conduction afin de mesurer l’exposition à la dose de rayonnement chez plus de 700 patients. Cela nous a épargné de nombreux mois de travail manuel », a déclaré Mak. « Ainsi, non seulement ces travaux ont un impact clinique potentiel, mais ils ouvrent également la porte à l’utilisation de l’IA dans la recherche en radio-oncologie pour rationaliser la découverte et créer des ensembles de données plus vastes.

Source: BWH