De l’intelligence artificielle pour prédire la sévérité du Covid-19

Des équipes de Gustave Roussy, l’hôpital Bicêtre (AP-HP), la startup Owkin, l’Inria (Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique) et l'Université Paris-Saclay ont allié leurs expertises pour prédire la sévérité de l’infection au coronavirus d’un patient dès le diagnostic, grâce à l’analyse croisée de paramètres cliniques, biologiques et radiologiques par une intelligence artificielle (IA).

Initiée par le Pr Nathalie Lassau, radiologue à Gustave Roussy et directrice adjointe de l’unité Biomaps, le Dr Corinne Balleyguier, cheffe du département d'imagerie médicale, et le Dr Samy Ammari, radiologue, l’étude ScanCovIA a été lancée en mars 2020. Un projet d’envergure puisqu’il visait à analyser des données hétérogènes issues de 1 000 patients.

L’outil-clé de cette étude : le scanner thoracique 3D, utilisé pour évaluer l’ampleur et la nature des lésions au niveau du thorax et diagnostiquer des atteintes pulmonaires. "Grâce à l’intelligence artificielle, on peut essayer de quantifier l’atteinte pulmonaire. En cinq minutes, le scanner est capable de nous donner un résultat. Dans ce cas, l’intelligence artificielle est utile et fait gagner un temps précieux pour analyser les données", explique le Pr Nathalie Lassau. Les données issues de l’imagerie mais aussi les données cliniques, biologiques et les antécédents des patients ont ainsi été analysées simultanément grâce à l’IA.

La pertinence de l'analyse multimodale démontrée

Après deux mois d’étude, les premiers résultats de ScanCovIA démontraient la pertinence de l’analyse multimodale des données des patients. En combinant onze paramètres cliniques et trois critères radiologiques, l’IA devient capable de prédire de manière précise l’évolution d’un malade atteint de Covid-19, s’il risque de développer des complications, d’avoir besoin d’une assistance respiratoire, etc. Elle permet ainsi de répondre aux questions essentielles d’une prise en charge urgente et d’anticiper les besoins.

"Réaliser ce projet a été une prouesse et une aventure humaine extraordinaire. Ce travail ne s’arrête pas là puisque l’objectif est de poursuivre ces projets d’intelligence artificielle dans toutes les spécialités", souligne le Pr Lassau. L'étude ScanCovIA est toujours en cours.

Pour mener à bien ce projet, il a fallu s’entourer d’experts en intelligence artificielle. "Nous nous sommes naturellement tournés vers Owkin, startup avec laquelle nous collaborons déjà sur d’autres projets à Gustave Roussy et qui a remporté le data challenge santé de la région Ile-de-France. Nous avons aussi sollicité l’Inria. Nous n’avions jamais travaillé tous ensemble, c’était une belle occasion", conclut-elle.