Cela ressemble à quelque chose d’un film de science-fiction. Évaluer le meilleur traitement pour un patient présentant un infarctus cérébral ou une hémorragie cérébrale en effectuant la procédure sur son jumeau numérique. Si cela dépend des chercheurs de l’UMC d’Amsterdam, cela deviendra une réalité dans six ans. Ils ont reçu une subvention Horizon d’une valeur de 10 millions d’euros de la Commission européenne pour diriger 19 partenaires dans la réalisation de ce projet.
Depuis des années, les chercheurs utilisent des ordinateurs pour simuler la conception de cartes et les vols d’avions. Max Verstappen entre dans un simulateur avant de monter dans sa vraie voiture de Formule 1 et Henk Marquering, professeur d’intelligence artificielle translationnelle à l’UMC d’Amsterdam, souhaite amener ces simulateurs dans le domaine de la médecine. « Bizarrement, les simulations informatiques dans notre travail sont loin d’être la norme, même si elles ont le potentiel d’être un outil extrêmement précieux. Avec ce projet, nous voulons d’abord tester le traitement de patients individuels victimes d’un AVC sur un jumeau numérique. Les médecins peuvent voir dans la simulation, quel traitement fonctionne et lequel ne fonctionne pas », dit-il.
Outre les 10 millions d’euros de l’UE, deux partenaires suisses et un partenaire taïwanais contribuent au total à hauteur de 3 millions d’euros. Chaque partenaire des 12 pays apporte une part de sa propre expertise dans le domaine de la simulation informatique et de la médecine.
Intelligence artificielle basée sur la connaissance
Professeur de sciences informatiques à l’université d’Amsterdam, Alfons Hoekstra explique que ces « jumeaux numériques » ne sont pas « une animation mais de véritables calculs ». « Nous saisissons la tension artérielle, le rythme cardiaque, les informations provenant du scanner cérébral et d’autres données médicales du patient victime d’un AVC. Ensuite, une sorte de ‘jumeau numérique’ est générée sur laquelle nous pouvons simuler des traitements », ajoute-t-il.
Un exemple concret est l’ablation d’un caillot sanguin en cas d’infarctus cérébral. En exécutant des simulations, les médecins peuvent voir si un traitement spécifique laissera le caillot sanguin du patient intact ou le désintégrera. Ce dernier met potentiellement la vie en danger. « En simulant le processus, le patient reçoit le traitement le plus optimal », explique Charles Majoie, professeur de neuroradiologie à l’UMC d’Amsterdam.
Nous découvrons maintenant ce qui est bon pour chaque patient. Plus nous pouvons mettre de mesures dans le jumeau numérique, plus nous pouvons prédire avec précision quel sera le meilleur traitement. »
Alfons Hoekstra, professeur de sciences informatiques à l’Université d’Amsterdam
Cette façon de saisir des données dans un modèle informatique est également connue sous le nom d’intelligence artificielle basée sur la connaissance, qui utilise des connaissances biologiques et médicales approfondies sur les accidents vasculaires cérébraux. Ceci est différent de l’intelligence artificielle basée sur les données, qui examine uniquement de grandes quantités de données et utilise les données de nombreux patients précédents pour faire des prédictions. « C’est un nouveau sport que nous pratiquons ici. Nous combinons les données informatiques avec les données physiques et biologiques. connaissances dont nous disposons. Les informaticiens et les médecins travaillent ensemble pour rendre cela possible », déclare Hoekstra
Au cours des quatre prochaines années, les chercheurs travailleront sur la technologie qui permettra de créer un jumeau numérique. Une fois cette technologie en place, il leur faudra encore environ deux ans pour la transformer en une simulation informatique pouvant être utilisée dans la pratique. Ainsi, les médecins pourront bientôt utiliser leur ordinateur pour trouver la méthode de traitement la plus adaptée à leurs patients. « Un traitement qui a d’abord été testé virtuellement sur votre jumeau numérique ? Voilà, c’est un soin sur mesure », conclut Marquering.
