Climatologie de la cardiomyopathie non-ischémique chronique : prédiction à long terme avec des données et modèles multi-échelles
Responsable(s) coordinateur(s) du projet : Maxime Sermesant et Loïc Boussel
Établissement coordinateur : Inria
Cardiomyopathie, multi-échelle, fusion de données, intelligence artificielle, jumeau numérique
Les cardiomyopathies chroniques non ischémiques (CMNI) sont un groupe de pathologies cardiaques d’étiologie complexe (facteurs génétiques, environnementaux, infectieux, etc.). Elles représentent une partie importante de tous les patients hospitalisés souffrant d’insuffisance cardiaque (IC), comme l’indiquent des essais contrôlés randomisés multicentriques. Leur caractère multifactoriel ainsi que la variabilité de la présentation clinique et de l’évolution chez ces patients rendent difficile la classification de ces pathologies en sous-groupes, le diagnostic, ainsi que l’adaptation d’une thérapie spécifique au patient et le suivi. Parmi celles-ci, les cardiomyopathies dilatées et hypertrophiques (CMD et CMH) sont deux sous-types majeurs de CMNI. La CMD est caractérisée par une dilatation cardiaque et une fonction ventriculaire altérée. Elle est d’origine génétique dans 30 % des cas, les autres causes étant inflammatoires, auto-immunes, toxiques, infectieuses ou idiopathiques. La CMH sarcomérique est caractérisée par une augmentation anormale de l’épaisseur du muscle cardiaque (hypertrophie myocardique). Il s’agit d’une maladie génétique causée par des mutations codant pour des protéines associées au sarcomère, qui se caractérise par une hypertrophie et une désorganisation des myocytes et une fibrose interstitielle.
Les présentations cliniques, biologiques et radiologiques de la CMD/CMH sont diverses ; le pronostic de la maladie est donc actuellement difficile à établir. En particulier, le principal fardeau pour ces patients est l’évolution pathologique vers l’insuffisance cardiaque (IC), ainsi que le risque de développer des arythmies cardiaques conduisant potentiellement à la mort subite d’origine cardiaque (MSC). Actuellement, il n’existe pas de scores multiparamétriques et multi-échelles pour la stratification de l’arythmie et du risque d’IC/MSC chez les patients CMD/CMH non ischémiques.
Pour résoudre ce problème critique, le projet ChroniCardio a pour objectif de développer des outils technologiques avancés fondés sur de nouvelles méthodes de prédiction de type climatologique utilisant des approches statistiques et d’apprentissage automatique, ainsi que des simulations électriques et mécaniques computationnelles multi-échelles (c’est-à-dire un jumeau numérique hybride), avec pour objectif final de prédire l’évolution à long terme de la CMD/CMH chronique non ischémique.
Plus précisément, dans cet axe, seront exploitées des données multi-échelles et multifactorielles (par exemple, des données génétiques, biologiques, électrophysiologiques, d’imagerie par résonance magnétique), qui sont collectées à partir de plusieurs cohortes déjà constituées de patients présentant une CMD/CMH chronique non ischémique.
Ce consortium interdisciplinaire offre un partenariat unique entre des équipes bien établies possédant des compétences complémentaires dans plusieurs domaines : apprentissage automatique, modélisation biophysique du cœur, radiologie et cardiologie.
L’intégration des modèles prédictifs robustes du jumeau numérique dans la plateforme commune devrait permettre une meilleure classification des patients atteints de CMD/CMH non ischémique en sous-groupes étiologiques, la mise au point de thérapies mieux adaptées et l’obtention de résultats thérapeutiques, conduisant à un bénéfice global pour le système de santé tout en offrant une qualité de vie supérieure à ces patients.
Unité | Tutelles |
Centre Inria Côte d’Azur, Eq EPIONE | Inria, Université Côte d’Azur, Chaire 3IA |
CREATIS U1294/ UMR5220 | Inserm, CNRS, Université Lyon 1, INSA Lyon |
LBBE – UMR 5558 – | CNRS, Université Lyon 1, VetAgro Sup
Hospices Civils de Lyon, Inria et Inserm partenaires |
PGNM – UMR 5261 – U1315 | Inserm, CNRS, Université Lyon 1 |
Department of Interventional Radiology | AP-HM – La Timone |
Centre Inria Lyon, Service d’Expérimentation et Développement (SED) | Inria |
HCL : Département d’imagerie – Département de rythmologie |