L'Institut Mallinckrodt de radiologie (MIR) de la faculté de médecine de l'Université Washington à Saint-Louis établit un nouveau centre dédié au développement d'outils d'imagerie basés sur l'IA pour améliorer le diagnostic et le traitement de précision des cancers, des maladies cardiovasculaires, des maladies neurologiques et de nombreuses autres affections. Le nouveau centre des sciences de l'imagerie informatique et basée sur l'IA rassemble des collaborateurs de l'ensemble de WashU Medicine et d'autres de la McKelvey School of Engineering de WashU.
L’IA s’est déjà révélée prometteuse grâce à sa capacité à analyser de vastes collections d’images médicales afin de générer des informations cliniquement pertinentes, identifiant des modèles et des anomalies que les médecins ne pourraient autrement pas détecter par eux-mêmes.
L'Institut de radiologie Mallinckrodt est depuis longtemps un leader national dans le développement de technologies d'imagerie innovantes, depuis l'invention de la tomographie par émission de positons jusqu'aux applications actuelles de l'IA en matière de diagnostic et d'analyse d'images, et ce nouveau centre représente une expansion ambitieuse de nos capacités. L'intégration de l'IA dans l'imagerie améliorera la façon dont nous diagnostiquerons la maladie, prédireons sa progression et adapterons les traitements aux besoins uniques de chaque patient.
Pamela K. Woodard, MD, professeur Elizabeth E. Mallinckrodt et responsable du MIR chez WashU Medicine
Le nouveau centre contribuera à faire progresser les technologies d’imagerie basées sur l’IA, telles que deux récemment développées chez WashU Medicine – en collaboration avec MIR – qui sont en cours de commercialisation. Un outil peut analyser les mammographies pour prédire le risque de cancer du sein d'une patiente au cours des cinq prochaines années.
Un autre cartographie rapidement le cerveau pour aider les neurochirurgiens à planifier des interventions chirurgicales délicates et à éviter les zones sensibles qui contrôlent la parole, les mouvements et les fonctions cognitives. Le centre sera un centre d'expertise en analyse d'images qui utilise des outils informatiques sophistiqués pour trouver des modèles dans des ensembles de données de millions d'images médicales et de dossiers de patients anonymisés, fournissant ainsi un aperçu de la progression et du traitement potentiel de la maladie. Le centre soutiendra également la formation sur ces outils pour les cliniciens et les chercheurs.
Le nouveau centre rejoindra un écosystème WashU croissant d’initiatives collaboratives en matière d’IA qui contribuent à façonner l’avenir de la médecine. Il s'agit notamment du Center for Health AI (CHAI), qui a été créé dans le cadre d'un accord conjoint visant à établir une collaboration plus approfondie entre BJC Health System et WashU Medicine et qui vise à rendre les soins de santé plus personnalisés et efficaces pour les patients et plus efficients pour les prestataires ; et l'AI for Health Institute de WashU McKelvey Engineering, qui travaille sur d'autres innovations médicales basées sur l'IA.
Le Centre des sciences de l'imagerie informatique et basée sur l'IA se concentrera principalement sur le développement d'applications d'imagerie médicale basées sur l'IA qui intègrent des informations provenant de différents types d'imagerie – allant des images de cellules au microscope numérique aux analyses IRM en passant par les rayons X – pour identifier les connexions cliniquement informatives entre elles. Cela peut inclure l’identification d’indicateurs précoces jusqu’alors inconnus de l’apparition de la maladie, qui pourraient permettre des interventions cliniques plus efficaces.
Le centre rassemblera des experts en imagerie IA et des chercheurs de tout le campus médical, notamment du Siteman Cancer Center, basé à l'hôpital Barnes-Jewish et à WashU Medicine, ainsi que des départements de médecine, de neurologie, de psychiatrie et de radio-oncologie de l'école.
Une image claire de l’avenir de la médecine
Le nouveau centre hébergera des informations provenant des bases de données d'imagerie de tous les départements participants, représentant collectivement une gamme de modalités d'imagerie pour de nombreux types de maladies. Les outils basés sur l'IA développés à partir de ces grands ensembles de données permettront un diagnostic de plus en plus précis pour chaque patient, a déclaré Woodard.
Les algorithmes d’IA appliqués à l’imagerie médicale ont déjà été utilisés pour détecter et classer de nouveaux sous-types de certains troubles de manière à guider les décisions de traitement clinique. L'étendue des informations qui seront disponibles dans le nouveau centre accélérera ce travail dans un éventail plus large de conditions.
Le nouveau centre sera dirigé par Mark Anastasio, PhD, un expert de premier plan en science de l'imagerie informatique et en IA pour les applications d'imagerie. Il rejoint WashU en tant que professeur doté de Mallinckrodt en sciences de l'imagerie pour MIR, où il sera également vice-président des sciences de l'imagerie et de la recherche en IA. Il sera également professeur de génie électrique et des systèmes à McKelvey Engineering. Anastasio arrive à WashU après avoir travaillé à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, où il a dirigé le département de bio-ingénierie au cours des six dernières années.
« Les institutions dotées de centres médicaux universitaires de premier plan qui unissent les données médicales, l'expertise clinique et la recherche avancée en IA mèneront la prochaine révolution dans le domaine des soins de santé », a déclaré Anastasio. « WashU est exactement une telle institution et un foyer idéal pour ce centre qui nous permettra de construire une communauté pour stimuler l'innovation qui fait progresser les soins aux patients d'une manière que peu d'autres institutions peuvent réaliser.
Dans le cadre de ce renforcement communautaire, Anastasio rejoindra l'équipe de direction du programme d'imagerie oncologique du Siteman Cancer Center. Il sera également directeur associé de l'information de recherche pour l'imagerie biomédicale à l'Institut d'informatique, de science des données et de biostatistique (I2DB), où il travaillera avec le directeur de l'institut Philip RO Payne, PhD, professeur de médecine Janet et Bernard Becker. Payne est également responsable de l'IA en santé pour CHAI et vice-chancelier pour l'informatique biomédicale et la science des données chez WashU Medicine.
« L'imagerie basée sur l'IA a le potentiel d'être aussi transformatrice pour la médecine que les vagues d'innovation précédentes – de l'adoption des dossiers de santé électroniques à l'essor de la médecine de précision et à l'avènement de la génération de preuves concrètes », a déclaré Payne. « Cette transformation est réalisée ici à WashU Medicine en raison de l'environnement dynamique et collaboratif qui existe dans notre institution, illustré par des initiatives transdisciplinaires de pointe comme celle-ci. »
Aaron Bobick, PhD, doyen de WashU McKelvey Engineering et professeur James M. McKelvey, a déclaré que des centres dédiés comme celui-ci seront cruciaux pour maximiser l'expertise médicale et technique nécessaire pour développer le potentiel de l'IA dans les applications médicales.
« L'imagerie médicale offre certains des défis les plus passionnants en matière de science de l'imagerie et d'intelligence artificielle, deux domaines essentiels pour McKelvey Engineering », a déclaré Bobick. « Je suis certain que les innovations que ce centre facilitera en combinant les compétences du corps professoral de WashU Engineering avec le large éventail d'expertise médicale de WashU Medicine conduiront à des avancées qui à la fois feront avancer la science et profiteront aux patients.
