Publié le | dans Article Santé

60 mil­lions de per­son­nes dans le monde souf­frent d’épilep­sie, et plus de 600 000 d’entre elles sont Français­es selon l’INSERM. Les crises qu’elle induit sont sou­vent dif­fi­ciles à prévenir. Heureuse­ment les pro­grès de la recherche et notam­ment l’utilisation de l’Intelligence Arti­fi­cielle ou IA pour­rait chang­er la ten­dance. Voici com­ment.

Qu’est-ce que l’épilepsie ?

Troisième mal­adie neu­rologique la plus répan­due en France, après la migraine et la démence, l’épilepsie se car­ac­térise par une aug­men­ta­tion soudaine de l’activité des cel­lules nerveuses cérébrales qui par­courent les nerfs. Cet influx nerveux exces­sif, engen­dre des décharges élec­triques soudaines provo­quant ce que l’on appelle « des crises épilep­tiques ». Elles se man­i­fes­tent le plus sou­vent par une perte de con­nais­sance, des con­vul­sions et une rigid­ité mus­cu­laire. Mais chaque syn­drome épilep­tique induit une grande var­iété de symp­tômes et peut s’accompagner de trou­bles de l’humeur, de la cog­ni­tion, du som­meil… Il existe en effet une cinquan­taine de syn­drome épilep­tique dif­férents.

L’expression de ces symp­tômes dépend :

  • De la ou des zones cérébrales dans lesquelles sont situées les neu­rones impliqués ;
  • Du rôle de ces cel­lules nerveuses dans les sys­tèmes qui gèrent la motric­ité, la cog­ni­tion, les émo­tions ou encore les com­porte­ments.

Leur orig­ine est con­sid­érée comme poly­fac­to­rielle. Elle peut en effet provenir :

  • De fac­teurs géné­tiques ;
  • De fac­teurs envi­ron­nemen­taux ;
  • De mal­adies métaboliques ;
  • De lésions du cerveau (trau­ma­tiques, vas­cu­laires, tumorales, mal­for­ma­tives, inflam­ma­toires ou infec­tieuses)

On par­le d’épilepsie cryp­togénique lorsque aucune cause évi­dente n’a pu être iden­ti­fiée.  

Comment poser le diagnostic ?

Plusieurs exa­m­ens clin­iques et un bilan biologique sont néces­saires pour pos­er un diag­nos­tic. Ces derniers sont égale­ment com­plétés par un élec­troencéphalo­gramme (EEG) per­me­t­tant d’étudier plus en détail l’activité du cerveau.

La pose du diag­nos­tic per­met de met­tre en place un traite­ment adap­té, qui passe dans un pre­mier temps par des moyens médica­menteux. En cas de phar­ma­coré­sis­tance, une inter­ven­tion chirur­gi­cale peut par­fois être envis­agée. Par­mi l’ensemble des per­son­nes épilep­tiques, seules 60 à 70% sont récep­tives aux traite­ments, essen­tielle­ment médica­menteux, qui per­me­t­tent de con­trôler l’apparition de crises. Au-delà de leurs dif­férences de man­i­fes­ta­tions, les per­son­nes touchées et leur entourage con­nais­sent tous la même crainte : ne pas savoir quand une crise va sur­venir.

De nom­breux travaux de recherche sont menés pour per­me­t­tre de mieux anticiper la sur­v­enue d’une crise. Par­mi eux, l’Intelligence Arti­fi­cielle pour­rait révo­lu­tion­ner le quo­ti­di­en des patients épilep­tiques !

Quel est l’intérêt de l’IA en cas d’épilepsie ?

L’Intelligence Arti­fi­cielle sus­cite l’intérêt de nom­breux chercheurs. Les inno­va­tions sont mul­ti­ples dans ce domaine ! Voici quelques exem­ples con­crets :

Identifier le foyer épileptogène avec l’IA

Une équipe mixte du Cen­tre de recherche cerveau et cog­ni­tion (Cer­Co) de Toulouse et de l’École nationale de l’aviation civile (ENAC) s’est intéressée aux nou­veaux dis­posi­tifs per­me­t­tant de décel­er des crises et surtout d’identifier le foy­er épilep­togène.

Elle s’est notam­ment porté son intérêt sur la propo­si­tion cen­trale de la jeune entre­prise Avrio MedTech, spin-off du CNRS. Dévelop­pé dans le cadre d’une thèse de doc­tor­at menée par Ludovic Gardy entre l’ENAC et le Cer­Co, l’outil au cœur de cette start­up per­me­t­trait d’identifier pré­cisé­ment le foy­er épilep­togène à l’aide de bio­mar­queurs inno­vants. Ces « sig­naux spé­ci­fiques », seraient déce­lables par une Intel­li­gence Arti­fi­cielle au sein des nom­breuses don­nées issues d’électroencéphalogramme (EEG) intracrâniens.

L’algorithme Halyzia : une avancée majeure

Bap­tisé Halyzia, cet algo­rithme basé sur un réseau de neu­rones arti­fi­ciels pour­rait per­me­t­tre d’accélérer con­sid­érable­ment le traite­ment des don­nées issues des EEG des patients. En effet, « lorsqu’il y a une incer­ti­tude sur la local­i­sa­tion du foy­er épilep­togène, les explo­rations inva­sives menées à l’aide d’électrodes intracérébrales génèrent des quan­tités colos­sales de don­nées que les médecins doivent analyser à la main, ce qui peut pren­dre jusqu’à un an » explique Ludovic Gardy. L’algorithme d’intelligence arti­fi­cielle dévelop­pé par Avrio MedTech peut les traiter rapi­de­ment et de manière fiable.

Une montre prédictive des crises d’épilepsie avec l’Intelligence Artificielle

Une entre­prise mar­seil­laise s’est égale­ment saisie de l’IA pour dévelop­per un mod­èle de mon­tre capa­ble de prédire l’arrivée d’une crise d’épilepsie. Cette mon­tre utilise des cap­teurs bio­métriques et une analyse d’Intelligence Arti­fi­cielle pour fournir des infor­ma­tions per­son­nal­isées sur les mal­adies neu­rologiques et met en cor­réla­tion des indi­ca­teurs de san­té tels que la vari­abil­ité de la fréquence car­diaque (VRC), les habi­tudes de som­meil, les cycles men­stru­els, les change­ments cli­ma­tiques, les habi­tudes de com­porte­ment, les niveaux de stress… des indi­ca­teurs essen­tiels pour prévoir les crises d’épilep­sie. Plus glob­ale­ment, ce sys­tème prévoit les crises, éval­ue les risques et iden­ti­fie les fac­teurs déclencheurs en fonc­tion du pro­fil et du mode de vie de chaque patient.

Détection des crises d’épilepsie rares et complexes

Par ailleurs, un nou­v­el algo­rithme d’Intelligence Arti­fi­cielle dévelop­pé par des neu­ro­sci­en­tifiques de l’Université de Cal­i­fornie du Sud (USC) est égale­ment capa­ble de détecter les crises d’épilepsie en analysant les inter­ac­tions cérébrales. Le mod­èle, présen­té lors de la réu­nion sci­en­tifique Advances in Knowl­edge Dis­cov­ery and Data Min­ing apporte une amélio­ra­tion sig­ni­fica­tive dans la détec­tion des crises, en par­ti­c­uli­er le diag­nos­tic des cas d’épilepsie rares et com­plex­es. L’équipe de l’USC pro­pose un sys­tème d’IA pour iden­ti­fi­er l’épilepsie en analysant les inter­ac­tions cérébrales, ce qui per­met d’améliorer le diag­nos­tic des cas rares et com­plex­es de 12% par rap­port aux mod­èles exis­tants. Le « secret » de ce nou­veau sys­tème est d’intégrer plusieurs sources de don­nées générale­ment nég­ligées par les autres sys­tèmes d’IA de détec­tion de l’épilep­sie. Il peut aus­si élargir le champ des régions cérébrales sur­veil­lées à l’EEG.

Un potentiel énorme pour l’épilepsie

L’un des auteurs prin­ci­paux, Cyrus Sha­habi, pro­fesseur d’in­for­ma­tique, de génie élec­trique et de sci­ences de l’espace, explique ain­si que « les tech­niques exis­tantes ont une faible pré­ci­sion dans la détec­tion des formes rares pour lesquelles les don­nées sont logique­ment très lim­itées ».

Selon Louise Tyvaert, secré­taire générale de la Ligue française con­tre l’épilep­sie, l’IA va per­me­t­tre de faire des analy­ses beau­coup plus com­plex­es. Grâce à elle, les pro­fes­sion­nels de san­té seront plus à même d’affin­er les diag­nos­tics et d’éla­bor­er des pro­to­coles thérapeu­tiques per­son­nal­isés.

L’Intelligence Artificielle, une révolution pour le diagnostic des maladies neurologiques

L’IA a déjà révélé son énorme poten­tiel pour décel­er de façon pré­coce cer­tains can­cer, notam­ment celui du sein et du poumon avant même qu’ils ne se dévelop­pent. Elle promet égale­ment de belles avancées pour les patients souf­frant d’épilepsie ! 

Sources :