Apprentissage automatique en échocardiographie de stress quantitative (MLQSE)

La douleur thoracique d'apparition récente est une plainte fréquente et peut être un marqueur d'une maladie cardiovasculaire importante et d'un risque d'infarctus du myocarde et de décès ; par conséquent, l'obtention d'un diagnostic précis est essentielle pour guider la prise en charge du patient. Il est à noter que seulement 40 à 50 % des patients qui ont une artériographie invasive subissent ensuite une revascularisation. Ceci souligne l'imprécision des tests initiaux utilisés avant l'artériographie.

Historiquement, l'épreuve d'effort électrocardiographique pendant l'exercice a été utilisée pour détecter une ischémie myocardique inductible, mais sa sensibilité et sa spécificité diagnostiques sont faibles (environ 65 %). La précision du diagnostic peut être améliorée en incorporant l'échocardiographie ou la tomodensitométrie d'émission de photons uniques. Les directives actuelles du NICE recommandent que les patients souffrant de douleurs thoraciques d'apparition récente soient examinés par coronarographie CT en première intention, et si cela révèle une sténose significative, un test d'imagerie fonctionnelle doit être effectué.

L'étude Myocardial Doppler in Stress Echocardiography (MYDISE) a évalué la valeur diagnostique de l'échocardiographie de stress quantitative pendant la perfusion de dobutamine, une catécholamine synthétique à courte durée d'action qui agit sur les récepteurs β-1 adrénergiques pour augmenter la fréquence cardiaque et la contractilité myocardique. La mesure des vitesses systoliques de la fonction de l'axe long du VG au stress maximal avait une bonne reproductibilité (coefficients de variation dans les segments basaux 9-14 % au repos et 11-18 % au stress maximal) et des sensibilités et spécificités similaires (environ 70 %) à celles publiées. études dans lesquelles des observateurs experts ont rapporté des scores de mouvement des parois. Une fois ajustée pour les effets indépendants de l'âge, du sexe et de la fréquence cardiaque, cependant, la précision du diagnostic a augmenté de manière significative avec les statistiques C (aire sous les courbes récepteur-opérateur) jusqu'à 90 %.

L'analyse visuelle de l'échocardiographie de stress pour détecter l'ischémie myocardique dépend de l'évaluation qualitative de plusieurs paramètres. Les principales études d'échocardiographie de stress quantitative se sont limitées à identifier la meilleure variable échocardiographique et ont utilisé la sténose du diamètre comme critère de référence. Des réductions subcliniques progressives de la fonction myocardique régionale (grand axe) ont été démontrées chez des sujets présentant des facteurs de risque cardiovasculaire, affectant la déformation myocardique (déformation et vitesse de déformation) ainsi que les vitesses. L'ischémie modifie la chronologie des événements au cours du cycle cardiaque - par exemple en prolongeant les phases de pré-éjection et de post-éjection. Ces facteurs confirment le besoin clinique d'une mesure objective de la fonction myocardique régionale tout au long du cycle cardiaque.

Il est désormais possible de créer des algorithmes basés non seulement sur un seul point dans le temps (par exemple, la vitesse de pointe), mais plutôt sur l'analyse de l'ensemble de la trace de vitesse. Ce concept peut également être étendu pour inclure des courbes de déformation et de vitesse de déformation. Des chercheurs de l'Universitat Pompeu Fabra de Barcelone ont développé cette approche pour créer un atlas statistique du cœur afin de détecter la dyssynchronie. Un concept similaire a été appliqué à l'aide de l'apprentissage par noyaux multiples à des patients souffrant de dyspnée qui ont subi des tests d'effort pour identifier ceux présentant des signes d'insuffisance cardiaque diastolique. Cela a permis de comparer et de discriminer les traces de vitesse prises sur l'ensemble du cycle cardiaque sujets (avec et sans dyspnée) et ceux diagnostiqués avec une insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection préservée (HFpEF); les principales différences observées concernent la fonction diastolique précoce. Cette application n'a pas été utilisée auparavant pour explorer l'ischémie myocardique inductible en échocardiographie de stress, mais des résultats similaires pourraient être attendus, car les changements au cours de la diastole sont parmi les indicateurs les plus précoces et les plus sensibles de l'ischémie myocardique. Des individus de l'Université de Louvain (Prof Jan D'hooge) ont récemment développé des méthodes d'apprentissage automatique supervisées qui permettent une classification automatique des segments myocardiques en fonction de leur comportement mécanique local (c'est-à-dire vitesse/déformation/taux de déformation) après avoir traversé une phase d'entraînement ; l'approche d'apprentissage automatique proposée surpasse les lectures expertes du mouvement des parois ainsi que l'interprétation experte des traces de déformation segmentaire (taux) dans la classification des segments ischémiques.