À Poitiers, l’IRM 7 Tesla ouvre la voie à un « jumeau numérique » en santé

Le laboratoire commun I3M, qui réunit depuis 2019 le CHU de Poitiers, l’Université de Poitiers, le CNRS et Siemens Healthineers, s’apprête à être renouvelé pour quatre années supplémentaires. Cette nouvelle phase s’accompagnera de l’arrivée d’un tomographe TEP de nouvelle génération. Les partenaires souhaitent s’appuyer sur cet équipement, ainsi que sur les premiers résultats obtenus grâce à l’IRM 7 Tesla installée au CHU de Poitiers, pour développer un « jumeau numérique biologique » capable de mieux comprendre les maladies et, à terme, de prédire la réponse aux traitements.

Les premières années du LabCom I3M, piloté par les Prs Christine Fernandez Maloigne et Rémy Guillevin, ainsi que Matthieu Lepetit Coiffé, co-directeurs, ont permis de démontrer l’intérêt clinique de l’IRM 7 Tesla. L’équipement, installé au CHU de Poitiers en 2019, offre une résolution bien supérieure aux IRM conventionnelles et permet d’accéder à des informations jusqu’alors difficiles à obtenir. 

L’une de ses applications les plus prometteuses concerne l’épilepsie. Chez certains patients,l’IRM classique ne permet pas d’identifier précisément les lésions responsables des crises. L’IRM 7 Tesla apporte des informations décisives. « Dans 30 % des cas d’échec de l’IRM traditionnelle, l’IRM 7 Tesla permet de remettre un diagnostic et de replacer le patient sur une voie thérapeutique », explique le Pr Rémy Guillevin, co-directeur du laboratoire. L’équipement permet également de mieux caractériser certaines maladies inflammatoires du cerveau, des pathologies microvasculaires ou encore des tumeurs cérébrales. Les chercheurs ont notamment développé des outils capables d’identifier le caractère bénin ou malin de certaines lésions à partir des seules images. Résultat : environ 15 % des patients porteurs de lésions cérébrales sont traités sans biopsie. 

L’intelligence artificielle au service du diagnostic

Pour exploiter la quantité d’informations produites par l’IRM 7 Tesla, le laboratoire développe depuis plusieurs années des outils d’intelligence artificielle. Les algorithmes croisent les informations issues de l’imagerie avec des données biologiques, génétiques ou cliniques afin d’identifier de nouveaux marqueurs, tout en restant explicables pour les praticiens. Chaque résultat est systématiquement confronté à l’expertise médicale afin d’éviter les biais liés aux modèles d’IA. Ces approches sont déjà explorées dans plusieurs domaines. Les équipes travaillent notamment sur le diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer, avec l’objectif d’identifier les patients les plus à risque plusieurs années avant l’apparition des symptômes sévères. D’autres projets concernent  les tumeurs cérébrales, la sclérose en plaques, les maladies psychiatriques comme l’explique Christine Fernandez-Maloigne.

Cap sur le jumeau numérique

Le renouvellement du LabCom ouvre désormais une nouvelle étape. L’arrivée prochaine d’un tomographe TEP Quadra permettra d’enrichir les données fonctionnelles et métaboliques de l’IRM 7 Tesla. Le site hospitalier de Poitiers sera ainsi le troisième au monde équipé de ces deux technologies, après Berne et Rochester (Mayo Clinic). Pour Matthieu Lepetit-Coiffé, cette nouvelle plateforme doit permettre de construire progressivement un « jumeau numérique biologique », capable de représenter le fonctionnement d’un organe ou l’évolution d’une pathologie à partir des données du patient. L’ambition est de développer une « biologie numérique dynamique» permettant de réaliser des biopsies virtuelles, de simuler différents traitements et d’anticiper leur efficacité avant même leur mise en œuvre. À plus court terme, les chercheurs souhaitent rendre ces approches reproductibles dans d’autres centres hospitaliers. Le laboratoire, qui a déjà produit près d’une centaine de publications scientifiques, travaille également à l’intégration de certains logiciels développés à Poitiers dans l’écosystème de Siemens Healthineers afin de faciliter leur diffusion.

Pour le LabCom I3M, piloté par les Prs Christine Fernandez Maloigne et Rémy Guillevin, ainsi que Matthieu Lepetit Coiffé, co-directeurs, les premières années ont permis de démontrer l’intérêt clinique de l’IRM 7 Tesla. L’équipement, installé au CHU de Poitiers en 2019, offre une résolution bien supérieure aux IRM conventionnelles et permet d’accéder à des informations jusqu’alors difficiles à obtenir. L’une de ses applications les plus prometteuses concerne l’épilepsie. Chez certains patients dont l’IRM classique ne permet pas d’identifier précisément les lésions responsables des crises, l’IRM 7 Tesla apporte des informations décisives. « Dans 30 % des cas d’échec de l’IRM traditionnelle, elle permet de remettre un diagnostic et de replacer le patient sur une voie thérapeutique », explique le Pr Rémy Guillevin, co-directeur du laboratoire. L’équipement permet également de mieux caractériser certaines maladies inflammatoires du cerveau, des pathologies microvasculaires ou encore des tumeurs cérébrales. Les chercheurs ont notamment développé des outils capables d’identifier le caractère bénin ou malin de certaines lésions à partir des seules images. Résultat : environ 15 % des patients porteurs de lésions cérébrales sont traités sans biopsie 

L’intelligence artificielle au service du diagnostic

Pour exploiter la quantité d’informations produites par l’IRM 7 Tesla, le laboratoire développe depuis plusieurs années des outils d’intelligence artificielle. Les algorithmes croisent les informations issues de l’imagerie avec des données biologiques, génétiques ou cliniques afin d’identifier de nouveaux marqueurs, tout en restant explicables pour les praticiens. Chaque résultat est systématiquement confronté à l’expertise médicale afin d’éviter les biais liés aux modèles d’IA. Ces approches sont déjà explorées dans plusieurs domaines. Les équipes travaillent notamment sur le diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer, avec l’objectif d’identifier les patients les plus à risque plusieurs années avant l’apparition des symptômes sévères. D’autres projets concernent  les tumeurs cérébrales, la sclérose en plaques, les maladies psychiatriques comme l’explique Christine Fernandez-Maloigne.

Cap sur le jumeau numérique

Le renouvellement du LabCom ouvre désormais une nouvelle étape. L’arrivée prochaine d’un tomographe TEP Quadra permettra d’enrichir les données fonctionnelles et métaboliques de l’IRM 7 Tesla. Le site hospitalier de Poitiers sera ainsi le troisième au monde équipé de ces deux technologies, après Berne et Rochester (Mayo Clinic). Pour Matthieu Lepetit-Coiffé, cette nouvelle plateforme doit permettre de construire progressivement un « jumeau numérique biologique », capable de représenter le fonctionnement d’un organe ou l’évolution d’une pathologie à partir des données du patient. L’ambition est de développer une « biologie numérique dynamique» permettant de réaliser des biopsies virtuelles, de simuler différents traitements et d’anticiper leur efficacité avant même leur mise en œuvre. À plus court terme, les chercheurs souhaitent rendre ces approches reproductibles dans d’autres centres hospitaliers. Le laboratoire, qui a déjà produit près d’une centaine de publications scientifiques, travaille également à l’intégration de certains logiciels développés à Poitiers dans l’écosystème de Siemens Healthineers afin de faciliter leur diffusion.