Intelligence Artificielle et COVID-19 - magazine Actions et Réflexions sur l'Intelligence Artificielle en Santé
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Un scanner thoracique pour Perspectives des Législation
une analyse multi-organes jumeaux numériques de l’IA
du fumeur
magazine Actions et Réflexions sur l’Intelligence Artificielle en Santé
Intelligence
Artificielle
et COVID-19
# 01 Mars 2021
ARIAS magazine #01 - Mars 2021 Édito
05 À la Une
I ntelligence Artificielle et COVID-19.
La crise sanitaire liée à la pandémie de
COVID-19 a accéléré le développement
08
d’outils enrichis par l’IA.
Data focus
Intelligence Artificielle et santé,
égislation de l’IA : la France et l’UE
L
prennent le Leadership. Interview de
Cécile Théard-Jallu, avocate associée au
entre réflexions et actions.
Cabinet De Gaulle Fleurance et Associés.
par Hassan Safer-Tebbi
11 À venir
C
De l’industrie à la santé, les
jumeaux numériques offrent de ’est dans un contexte particulier, en pleine encore beaucoup à faire pour intégrer l’IA dans
nombreuses perspectives. 05 épidémie de COVID-19, que nous lançons les pratiques quotidiennes des professionnels de
Reproduire en laboratoire les conditions le premier numéro de ce magazine dédié à santé.
du réel. l’Intelligence Artificielle (IA), le magazine ARIAS.
Ce premier numéro s’inscrit naturellement dans
12 Grand angle Avec ce magazine, nous vous proposons une l’actualité. La crise sanitaire met à l’épreuve
Un scanner thoracique basse dose pour parenthèse pour réfléchir et s’informer sur l’ensemble des systèmes de santé et contraint
une analyse multi-organes du fumeur. les actions qui permettent à l’IA de s’imposer les organisations à accélérer le développement
Une solution d’analyse d’images multi- comme une réalité au service de la santé. Nous d’outils enrichis par l’Intelligence Artificielle
organes, un bilan de santé très vous invitons également à découvrir, au fil d'une pour permettre le diagnostic, la planification
pertinent pour un patient fumeur. actualité riche, celles et ceux qui font vivre thérapeutique et le suivi des patients atteints
14 Focus sur des travaux de thèses. l’Intelligence Artificielle. Le magazine ARIAS ou suspectés de COVID-19. Pour soutenir
Recalage robuste d’images médicales basé est l’occasion de nous projeter ensemble vers ces développements rapides, industriels et
sur le Machine Learning. l’avenir et de prendre conscience qu’il reste professionnels de santé reconsidèrent leurs
15 Réseau de neurones profonds pour la rôles et leur façon de collaborer, afin d’associer
reconstruction de l’IRM en contraste de expertise technologique et expertise clinique.
susceptibilité à 3 Tesla. Mais là où une course à la technologie et aux
Classification automatique d’images données s’installe progressivement, la législation
augmentées par apprentissage et
géométrie de l’information.
11 se renforce, empreinte d’enjeux de souveraineté
entre les grandes puissances mondiales.
L’intelligence Artificielle est une technologie
16 À lire, à voir … stratégique à court et long termes. Les actions
H2020 : focus sur le projet MAESTRIA. de l’Union Européenne visent ainsi à stimuler
Objectif : création de la première les investissements dans la recherche et
plateforme de diagnostic digital dédié à l’innovation, consolider le développement des
la cardiopathie atriale. compétences et soutenir l’adoption de l’IA sur
une base éthique et durable.
18 Panorama
L’actualité de Siemens Healthineers N’oublions pas que si l’Intelligence Artificielle
en Intelligence Artficielle. bouleverse, elle permet aussi de relever les
défis majeurs de la santé, rendant possible une
médecine de précision moderne, personnalisée
et tournée vers l’avenir.
ARIAS Magazine est édité par Siemens Healthineers – 40, avenue des Fruitiers
- 93200 Saint-Denis – France. Directeur de la publication : Hassan Safer-Tebbi.
Hassan Safer-Tebbi,
16
Rédacteurs en chef : Charlotte Quiedeville et Thomas Goepfert. Ont également
contribué : Agnès Malgouyres, Guillaume Chabin, Merryl Mourau.
Crédits photos : unsplash, GettyImages, AdobeStock. Conception et réalisation : Président de Siemens Healthineers France, Belgique
www.initialesbb.fr Impression : Imprimerie du Val Maubuée. 800 exemplaires.
et Afrique francophone
02 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 03
À la Une
Lancement du
Club ARIAS
Le 3 décembre dernier, après plusieurs reports à
cause de la situation sanitaire, Siemens Healthineers
a lancé officiellement le Club Action et Réflexion sur
Intelligence
Artificielle
l’Intelligence Artificielle en Santé (Club ARIAS).
Autour de la thématique « IA et Imagerie Médicale
en France : une complémentarité indispensable
entre le monde médical et le monde industriel », le
lancement du Club ARIAS s’est déroulé sous la forme
de deux tables rondes :
et COVID-19
• Accès aux données de santé : nécessités, Texte : Charlotte Quiedeville
méthodologies et éthique
• Evolution de l’IA : comment collaborer entre
professionnels de santé et industriels ? La crise sanitaire liée à la pandémie de COVID-19
Les enregistrements des deux tables rondes sont a accéléré le développement d’outils enrichis
disponibles sur le site web :
siemens-healthineers.com/fr/club-arias.
par l’IA permettant le diagnostic, la planification
Les prochaines échéances viseront à déterminer des
thérapeutique et le suivi des patients atteints ou
sujets d’intérêt commun en IA et créer des synergies suspectés de COVID-19.
entre les différents établissements de santé.
L
Dix leaders d'opinion ont animé les deux tables rondes,
auxquelles plus de 80 radiologues, médecins nucléaires,
scientifiques... se sont connectées, pour le lancement du ’IA est utilisée à tous les niveaux permettant d’analyser facilement les images
En savoir plus en Club ARIAS. de la crise sanitaire du COVID-19, scanographiques pulmonaires des patients
flashant le QR code
que ce soit pour prédire le risque infectés ou suspectés d’être infectés par le
d’aggravation de la maladie, surveiller COVID-19 » explique Dorin Comaniciu,
simultanément plusieurs patients équipés Vice-Président IA chez Siemens Healthineers.
de respirateurs artificiels, assurer le suivi à En effet, au plus fort de la crise c’est
Club ARIAS : Actions et Réflexions distance des patients restés à leur domicile certainement en imagerie que l’IA a joué un
sur l’Intelligence Artificielle en Ranté ou encore dans la gestion des Equipements des rôles les plus importants dans l’appui au
de Protection Individuelle (EPI). diagnostic et à la quantification de l’atteinte du
Ce club vise les membres Le Club ARIAS est
principalement et Siemens un rendez-vous patient par la maladie.
En savoir plus à structurer les Healthineers, ou multidisciplinaire « Dès le début de la crise du COVID-19, les
sur le Club ARIAS échanges autour encore identifier réunissant des communautés scientifiques du monde entier Le rôle de l’imagerie enrichie par l’IA
de l’Intelligence les appels à leaders d’opinion se sont mobilisées, et cela a donné lieu à Des études ont démontré la bonne sensibilité du
Contactez
Artificielle, créer projets français ou de tout horizon
Agnès Malgouyres, un partage de connaissances et d’expertises scanner pulmonaire chez les patients suspectés
des synergies européens dans parmi lesquels des
Responsable Intelligence inédit. C’est notamment grâce à ces échanges d’être atteints de COVID-19. Les principales
entre les différents lesquels inscrire médecins experts en
Artificielle
établissements de une démarche imagerie médicale, et à cette transparence que les algorithmes caractéristiques d’un poumon de patient infecté
healthineers.fr@ Lire l’article dans son
siemens-healthineers.com santé, déterminer commune. des chercheurs en
intégralité en flashant
d’Intelligence Artificielle ont pu être alimentés. par le COVID-19 sont des opacités en verre
les sujets d’intérêt IA et des dirigeants De cette façon nous avons, chez Siemens dépoli focales périphériques ou multifocales et
le QR code
commun entre d’établissement de
Healthineers, progressé très rapidement des opacités de consolidation.
santé.
dans le développement de notre algorithme L’utilisation du scanner permet ainsi de quantifier
04 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 05
À la Une À la Une
“ Siemens Healthineers s’engage auprès des professionnels de
santé dans le développement de la médecine de précision et
la transformation des parcours de soins accompagnées par la
digitalisation de la santé.”
Dorin Comaniciu, Vice-Président IA chez Siemens Healthineers
complexes, où leur valeur
ajoutée est irremplaçable.
L’IA et les données
patients, des clés pour
faire progresser la
recherche ?
Encore aujourd’hui, il existe
peu de certitudes cliniques
sur le COVID-19 et les
connaissances liées à la
maladie évoluent presque Image créée par Cinematic Rendering Image créée par Cinematic Rendering Image créée par Cinematic Rendering
quotidiennement. Les Avec l'aimable autorisation du CHR East Avec l'aimable autorisation du CHR East Avec l'aimable autorisation du CHR East
algorithmes et outils enrichis Belgium Verviers Belgium Verviers Belgium Verviers
par l’IA développés pour
le COVID-19 permettront
sans doute de gagner un
de manière très précise l’envahissement temps précieux en cas de
Dorin Comaniciu,
du poumon mais également d’évaluer la nouvelle vague ou d’apparition d’un autre virus Vice-Président IA,
progression de la maladie et d’adapter la prise respiratoire. Pour cela, les données des patients Siemens Healthineers
en charge. « L’IA en imagerie peut aider le générées lors de la pandémie, mais surtout
radiologue à statuer rapidement sur trois leur qualité, sont des fondamentaux pour faire
aspects de la maladie : l’infection effective avancer la recherche. Pour le Ministère des
du patient par le COVID-19 ou par une autre Solidarités et de la Santé français « la capacité
maladie respiratoire, puis, en cas d’infection à mobiliser les données de santé est un axe
Cas 1 : Post-traitement réalisé avec AI- Cas 1 : Post-traitement réalisé avec AI- Cas 2 : Post-traitement réalisé avec syngo.via
au COVID-19 avérée, l’évaluation du degré de essentiel de la lutte contre l’épidémie de Rad Companion Research Rad Companion Research Avec l'aimable autorisation du Prof. Alkadhi,
gravité de la maladie chez ce patient. Enfin, Covid-19 ». University Hospital Zurich, Suisse
cela permet de savoir comment progresse la
pathologie, si le patient s’oriente vers une « La question des données est essentielle. Elles
guérison ou une aggravation » explique Dorin peuvent accompagner les prises de décision,
Comaniciu. et pourquoi pas, répondre aux questions
Un algorithme développé de manière collaborative
suivantes : est-ce qu’avec tout ce que je sais
Les principales caractéristiques non-injectés et effectue sur ces CT Pneumonia Analysis* indique
Dans le cas d’une pandémie mondiale comme sur un patient, je peux anticiper le risque qu’il
d’un poumon de patient infecté par images une segmentation volumique également la probabilité que les
celle du COVID-19, générant de fait une quantité développe une forme grave de la maladie, dois-
le COVID-19 sont des opacités en (3D) des poumons, des lobes et des anomalies détectées soient causées
extraordinaire d’images à contrôler en peu de je l’hospitaliser ou puis-je prédire sa guérison et
• Chaganti et. al., verre dépoli focales périphériques zones lésées. par le COVID-19 et non par une autre
temps par les radiologues, l’IA s’avère être une lui permettre de rester à domicile pour suivre le Automated Quantification
ou multifocales et des opacités de Il produit deux mesures combinées de infection respiratoire.
aide précieuse. Avec les outils de diagnostic traitement ? » imagine Dorin Comaniciu. of CT Patterns Associated
with COVID-19 from Chest consolidation. la gravité de l’atteinte des poumons « Cet algorithme a été développé
enrichis par l’IA, la rapidité d’analyse permet L’intelligence Artificielle pourrait alors via des CT, Radiology AI, in press,
2020 et des lobes, quantifiant à la fois sur la base de 1803 cas dont 1000
d’effectuer des examens plus poussés, qui algorithmes intégrant les données de santé • Barbosa et. al., Machine
L’algorithme de Siemens Healthineers l’étendue des anomalies COVID-19 cas COVID-19 pour l’entraînement et
seraient trop longs à réaliser sans assistance d’un patient mais également les données Learning Automatically
Detects COVID-19 using est conçu pour identifier et et la présence de fortes opacités la performance a été analysée sur
par l’IA, et qui surtout génèrent encore plus issues de ses tests biologiques (gaz du sang, Chest CTs in a Large
Multicenter Cohort, https:// quantifier automatiquement (consolidation). Il a été démontré que 100 cas COVID-19 et 100 cas non
d’informations quantitatives, objectives et coagulation …) et d’imagerie, faire le lien et arxiv.org/abs/2006.04998
les régions hyperdenses du les anomalies de forte opacité sont COVID-19 » détaille Dorin Comaniciu.
reproductibles. Ces outils permettent donc prédire l’évolution de la maladie chez ce patient. • https://pubs.rsna.
org/doi/10.1148/ poumon. Son utilisation permet en corrélation avec des symptômes Déployé sur toutes les solutions
d’encadrer et de minimiser la variabilité de Cela permettrait par exemple de prévenir le radiol.2020201365,
22.04.2020 d’analyser facilement les images sévères. La première mesure de la de post-traitement de Siemens
l’analyse d’un examen d’un radiologue à un phénomène appelé orage cytokinique, une • https://www.
scanographiques pulmonaires. gravité de la maladie est globale, Healthineers, l’algorithme est
autre et offrent aux radiologues, en leur faisant réaction incontrôlée du système immunitaire hospimedia.fr/actualite/
articles/20200422-e-sante- L’algorithme utilise les images tandis que la seconde est calculée aujourd’hui facilement utilisable à
gagner du temps, la possibilité de se consacrer chez les patients infectés par le COVID-19 et qui le-traitement-des-donnees-
a-des résultant d’examens scanographiques au niveau des lobes. Le logiciel des fins de recherche.
plus profondément à l’étude des cas les plus peut endommager la plupart des organes vitaux.
Photo par Mufid Majnun on Unsplash
*L’algorithme « CT Pneumonia Analysis » a été développé à des fins de recherche et n’est pas destiné à un usage clinique. Sa disponibilité future en tant que produit ne peut être garantie.
06 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 07
Data focus Data focus
L'UE incite les Etats
membres à légiférer Le 20 janvier 2021, le Parlement européen et de l’information. Ce concept
pour créer ou renforcer
le régime juridique de a adopté une résolution sur l’usage civil et de « garantie humaine » repose plus
Législation de l'Intelligence Artificielle à
l'échelle nationale
militaire de l’IA. De nombreux thèmes sont
abordés (santé, justice, éducation, armes létales
autonomes, deepfakes, etc.) avec une règle en
précisément sur les principes suivants : une
information du patient en amont de l’usage de
l’outil et une fois les résultats générés, sous le
l’IA : la France fil rouge : le besoin d’une réglementation stricte
et un usage contrôlé par l‘humain, autour d’une
IA devant rester un outil d’aide à la décision ou
contrôle du professionnel de santé ;
une capacité de l’outil et de ses acteurs à
tracer les traitements et les données en toute
et l’Europe à l’action par l’homme sans le remplacer, ni le
décharger de sa responsabilité.
transparence à l’égard de l’utilisateur ; le tout
orchestré par un cadre réglementaire adopté
sous le contrôle des autorités chargées de
prennent le La résolution constate que l’IA est appelée à
jouer un rôle de plus en plus fondamental en
matière de santé. Elle demande notamment
superviser soit l’activité de soins, à savoir la HAS,
soit la protection des données personnelles, à
savoir la CNIL.
leadership à ce que l’Intelligence Artificielle utilisée dans
la santé publique respecte la protection des
données personnelles des patients et évite la
En février 2021, le Sénat a entamé l'examen
en deuxième lecture du projet de loi, adopté
Interview : Thomas Goepfert | Photos : Laure Vasconi dissémination incontrôlée de ces données. par l'Assemblée Nationale en juillet 2020. En
Egalement, cette IA doit préserver « (…) restant optimiste, on peut donc s’attendre à
Depuis la naissance l’égalité des patients dans l’accès aux soins,
(…) la relation patient-médecin et (…) en toute
une finalisation du texte au cours du premier
semestre de 2021.
officielle de l’IA en tant circonstance le serment d’Hippocrate de sorte
que discipline scientifique, que le médecin ait toujours la possibilité et la
responsabilité de s‘écarter de la solution donnée
Ce nouveau concept devra bien sûr s’articuler
avec d’autres outils du droit français, mais plus
le droit a pu forger des par l’IA (…) ».1 largement ce projet est désormais porté auprès
règles pour en structurer Le Parlement estime qu’il est nécessaire
de l’OMS par une task force dédiée.
les contours et les principes d’adopter un cadre juridique européen commun ARIAS : Quelles sont les précautions et la
de fonctionnement. éthique et sociétal de l'Intelligence Artificielle
assorti de définitions harmonisées et de
principes éthiques communs. Aussi, les Etats
posture à adopter par les professionnels de
santé et les industriels vis-à-vis de l’absence
Récemment, le droit associé établies en avril 2019, la Commission membres sont incités à légiférer pour créer ou de législation précise ?
s'est fortement développé, européenne a publié en février 2020, un livre
blanc présentant sa stratégie. Axée sur la
renforcer le régime juridique de l’IA à l’échelle
nationale. Dans cette optique, même si ses
C.T-J. : Je ne parlerais pas d’absence de
législation, au contraire. Aujourd’hui, le droit
en particulier au niveau régulation et l’investissement, elle vise à la fois, prémices sont antérieures aux lignes directrices français contient d’ores et déjà une série d’outils
européen, poussé par les à promouvoir le recours à l’IA et à tenir compte
des risques associés à certains de ses usages.
européennes, la France est en passe d’être le
premier pays à ancrer la notion de « garantie
à même de
couvrir des
progrès techniques et les L’Union Européenne entend ainsi élaborer un humaine » dans son système juridique. situations
investissements sur les cadre de politique publique et réglementaire
pour instaurer un écosystème d’excellence et de Au niveau international, les évolutions prennent
impliquant
l’Intelligence
marchés, empreints d’enjeux confiance. également corps. Ainsi, la France et le Canada Artificielle.
PLUS
de souveraineté à l’échelle Début octobre 2020, trois nouveaux rapports
sont à l’initiative d’un Partenariat Mondial sur
l’Intelligence Artificielle, lancé le 15 juin 2020 et
D’ailleurs, les
tribunaux ont
internationale.
I
ont posé les fondations d’une future législation soutenu par près d’une dizaine de pays dans le déjà eu à traiter
européenne, annoncée pour le début 2021 : les 7 principes clefs monde, dont les Etats-Unis. d’affaires de
d’un développement
Siemens Healthineers a interviewé Cécile sur le cadre éthique (notamment pour que le ME CÉCILE THÉARD-JALLU responsabilité
éthique et sociétal
Théard-Jallu, avocate associée au sein du développement, le déploiement et l’utilisation de l’Intelligence ARIAS : Est-ce que législation, éthique Avocate associée au sein du Cabinet impliquant
Cabinet De Gaulle Fleurance & Associés, de l’IA soient centrés sur l’homme et contrôlé et IA sont compatibles ? De Gaulle Fleurance & Associés un usage
Artificielle sont :
sur la législation en la matière. par lui, associés à la sécurité, la transparence et contrôle humain, C.T-J. : Oui ! L’éthique est au cœur des débats, à inapproprié de l’IA. Il est donc nécessaire que les
la traçabilité) ; sur le régime de responsabilité robustesse et la fois au niveau européen et français, ainsi que professionnels de santé, leurs établissements
sécurité, respect
ARIAS : Quelles sont les initiatives et (notamment avec l’adoption d’un possible dans les échanges internationaux. de rattachement et les industriels agissent en
de la vie privée
réflexions actuelles en matière de législation régime spécifique pour les IA à haut risque) ; sur et gouvernance tenant compte de ces règles déjà en vigueur.
de l’Intelligence Artificielle ? les droits de propriété intellectuelle, dont la mise des données, A l’échelle nationale, le projet de loi relatif à la
Cécile Théard-Jallu : La dynamique est réelle. Au en œuvre reste à clarifier dans le contexte de l’IA, transparence, « bioéthique » met en avant des principes En attendant les évolutions du cadre législatif
niveau européen, la préparation d’une future notamment pour protéger les développeurs et diversité et équité, d’usage éthique de l’IA dans la relation avec annoncées en France ou au niveau européen, il
bien-être sociétal et
législation s’accélère. Après les lignes directrices leurs investissements. le patient et de la part des industriels, afin de est important de voir les choses à 360 degrés.
environnemental,
posant les 7 principes clefs d’un développement responsabilisation. permettre une maîtrise humaine de la décision Cela implique pour les prestataires de santé ‣
08 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 09
Data focus À venir
De l’industrie à la santé, les jumeaux
numériques offrent de nombreuses
perspectives
Texte : Thomas Goepfert
fondés sur la valeur ajoutée du
service apportée au marché. Il faut Reproduire en laboratoire les conditions du réel. C’est
également faire preuve de créativité
dans les procédures de contrôle mises
pour franchir cette limite expérimentale que les premiers
jumeaux numériques ont été conçus.
S
en place, qu’elles soient inopinées
ou anticipées, internes ou externes,
« Chacun de nous
nationales ou locales, pour sensibiliser imuler des actions, constater des par résonance magnétique, l’échographie,
aura son jumeau
les acteurs et s’assurer de leur bon réactions, monitorer des résultats l’électrocardiogramme et la biologie médicale. numérique dans son
comportement. et évaluer des scenarii : après En amont de l’opération, le médecin peut smartphone. Il nous
l’industrie, les jumeaux numériques ainsi simuler virtuellement le traitement indiquera où nous
de se former et de sensibiliser les En d’autres termes, les acteurs vont se penchent sur les organes des différentes thérapeutique, afin de planifier la procédure en sommes de notre
état de santé et nous
utilisateurs au bon usage de ces outils ARIAS : Existe-t-il un frottement devoir réfléchir de façon coordonnée régions anatomiques du corps humain. avec une plus grande précision et choisir
donnera accès à des
ou encore de souscrire des polices entre la nécessité de transparence à des outils permettant de façonner l’option la plus bénéfique pour le patient. parcours adaptés
d’assurance adaptées aux risques liés et le secret industriel ? des règles de fonctionnement et de En santé, les jumeaux numériques sont Aujourd’hui, Siemens Healthineers envisage pour nous soigner. »
à leur utilisation. C.T-J. : Oui, un tel frottement peut décision vertueuses et efficientes utilisés pour servir divers objectifs : prévoir l’utilisation de jumeaux numériques pour
exister puisque l’IA nécessite un autour de l’usage de l’IA dans la l’apparition d’une future maladie, quantifier d’autres applications médicales, notamment
Pour les industriels du secteur de la partage de données de qualité pour relation avec le patient. la gravité d’une pathologie, pronostiquer son dans la prise en charge du cancer. Les équipes
santé, il s’agit notamment de faire progresser et en même temps, ces évolution, planifier un traitement thérapeutique de R&D travaillent actuellement à la conception
évoluer le processus de conception, données induisent un investissement ARIAS : Quels sont les principaux et prédire la réponse du patient. Les jumeaux d’un jumeau numérique du foie, permettant
développement, production, pour celui qui les a rassemblées, enjeux internationaux en matière numériques sont développés grâce à des de simuler les effets de certains traitements,
commercialisation et maintenance organisées et qualifiées. Une de législation de l’Intelligence algorithmes capables, à partir de données dont la radiothérapie interne sélective ou
des produits et services mettant opposition peut donc survenir entre Artificielle ? propres au patient, de reproduire précisément encore l’ablation par radiofréquence de tumeurs
en œuvre de l’IA pour anticiper les l’« open data » et la transparence C.T-J. : Sur le plan juridique et l’anatomie et la physiologie de l’organe étudié. hépatiques.
BERND MONTAG
changements juridiques à venir en sur les données alimentant ou éthique, la construction de règles Le développement des jumeaux numériques CEO,
répondant aux nouveaux besoins de résultant de l’IA, d’un côté, et de nouvelles exige d’avancer avec s’inscrit véritablement dans une dynamique Modéliser le corps humain dans sa Siemens Healthineers
leurs partenaires. l’autre, le besoin légitime de valoriser prudence sur une ligne de crête d’expansion de la médecine de précision et totalité
l’innovation. située entre le besoin d’innovation personnalisée, permettant de prendre la bonne Même si la finalité du jumeau numérique relève
D’ailleurs, la HAS a d’ores et déjà et la prise en compte des forts atouts décision, au bon moment, pour le bon patient. presque de la science-fiction, numériser le corps
inclus le concept de « garantie Or, la tendance actuelle en que représente l’IA, et la mise à humain dans sa totalité est une ambition que
humaine » dans son nouveau guide Europe, et en France, est de faire l'écart ou la diminution des risques Explorer de nouvelles applications nourrit Siemens Healthineers. Néanmoins, si
d’évaluation, publié le 14 octobre évoluer la législation vers une qu’elle engendre, notamment en Dans cet esprit, Siemens Healthineers a l’aspiration est grande, il faut avancer petit à
2020 et adressé aux industriels transparence accrue, en particulier évitant qu'elle ne remplace l’homme récemment développé un jumeau numérique petit dans ce domaine, en commençant par des
recourant à des dispositifs médicaux sur les IA à haut risque, ainsi que dans sa décision médicale de façon du cœur en collaboration avec le Centre applications locales, organe par organe.
enrichis par l’IA et souhaitant une de favoriser une IA éthique et une à ne pas engendrer une forme de Hospitalier Universitaire de Bordeaux. En
prise en charge par l’Assurance croissance économique, centrée déresponsabilisation des acteurs. […] mettant au point des algorithmes complexes, Si une des difficultés majeures réside dans la
Maladie. Les industriels ont donc sur l’homme. C’est donc le moment Siemens Healthineers a pu simuler la réaction compréhension du fonctionnement du corps
https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/TA-9-
tout intérêt à s’approprier le concept de co-construire, en étudiant des du cœur réel du patient à une procédure de humain, la quantité de données nécessaires
1
2021-0009_FR.html
Lire l’article dans son
afin de faire du « human warranty by modèles économiques alternatifs resynchronisation cardiaque, sur le modèle et la puissance de calcul indispensable à leur intégralité en flashant
Lire l’article dans
design ». à celui de la seule valorisation de numérique de ce même organe. Ce modèle a traitement sont également des obstacles le QR code
son intégralité en
l’actif immatériel par le biais de la flashant été conçu à partir des données morphologiques considérables à la création d’un jumeau
propriété intellectuelle, par exemple le QR code et fonctionnelles du patient issues de l’imagerie numérique du corps entier.
10 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 11
Grand angle
S
Grand angle
i le nombre de fumeurs en France est Siemens Healthineers, AI Rad Companion Chest
en baisse depuis quelques années, CT (AIRC Chest CT), fournit au radiologue en
le cancer des poumons reste malgré moins de 20 min un grand nombre d’indicateurs
tout la première cause de mortalité permettant par exemple d’identifier les
Pour une analyse
par cancer chez les hommes et la deuxième conséquences du tabagisme sur le patient :
chez les femmes1. Les symptômes du cancer
du poumon sont peu spécifiques et arrivent 1. Les nodules pulmonaires, indicateurs
souvent tardivement, alors qu’un diagnostic éventuels de cancer ;
multi-organes
précoce et généralisé améliore la prise en « En réalisant 2. L’emphysème, lié à une BPCO
charge du patient. Aujourd’hui, un seul automatiquement (bronchopneumopathie chronique
les mesures et
examen scanner, courant et peu irradiant obstructive) ;
en préparant
(typiquement DLP 15 mGy.cm), permet les résultats de
3. La calcification des artères coronaires, facteur
du fumeur
d’établir rapidement, grâce à une solution façon à simplifier de risque d’un infarctus du myocarde,
d’analyse d’images multi-organes, un bilan l’élaboration du 4. La dilatation de l’aorte thoracique, signe d’un
de santé très pertinent d’un patient fumeur. rapport diagnostic, anévrysme ;
l’outil permet de
5. La déformation des vertèbres thoraciques,
simplifier le travail
peut-être due à des métastases du cancer du
Aujourd’hui un seul examen scanner, courant et peu
des radiologues et de
Plus d’examens mais moins de temps gagner du temps. » poumon.
pour l’analyse
irradiant, permet d’établir rapidement, grâce à une solution Lorsqu’un radiologue réalise un scanner
Pr Philippe Grenier,
De plus, au-delà d’un diagnostic initial de ces
d’analyse d’images multi-organes, un bilan de santé très
Conférence «AI-Rad
thoracique pour un examen pulmonaire, les Companion : premiers pathologies, l’analyse quantitative des anomalies
retours d'expérience »
pertinent pour un patient fumeur. images obtenues lui apportent un grand nombre
d’informations sur les poumons, mais aussi
13/10/2019, JFR 2019 détectées sur les images scanner permet au
radiologue de suivre l’évolution de la
sur les organes mitoyens. Mais avec le nombre maladie.
de patients qu’il reçoit dans la journée, il lui AIRC Chest CT effectue les tâches
est difficile d’analyser avec une grande acuité chronophages pour lesquelles le
Texte : Charlotte Quiedeville
chacune des 200 ou 300 coupes produites radiologue n’a que peu de valeur ajoutée
par chacun des examens. En effet, le nombre mais dont les résultats sont d’une grande
d’examens d’imagerie explose mais le nombre importance pour suivre l’évolution
d’experts n’augmente pas proportionnellement. de la taille des nodules, évaluer le
En résulte un temps d’analyse par examen PR PHILIPPE GRENIER pourcentage d’emphysème ou mesurer
Hôpital Foch,
plus court et de fait, un accroissement du taux les diamètres de l’aorte. Bénéficiant
Suresnes
d‘erreur d‘interprétation. Une étude montre automatiquement de l’ensemble des
d’ailleurs que diminuer de moitié le temps informations pertinentes révélées par
d’interprétation des radiologues entraîne une le scanner thoracique, le radiologue peut alors
augmentation du taux d’erreurs d’interprétation faire bénéficier à son patient de toute son
de +16.6%.2 expertise.
Ainsi, dans la plupart des cas, le radiologue
va devoir se concentrer sur la pathologie Le logiciel d’analyse AIRC Chest CT est un outil
recherchée dans les poumons du patient au innovant au service de la médecine de précision.
risque de passer à côté d’une anomalie dans un Dans le cas du tabagisme, la performance du
organe voisin. logiciel multi-organes associée à l’expertise
du radiologue peut permettre au patient de
Une solution multi-organes bénéficier d’un diagnostic précis et complet sur
pour aller plus loin dans l’analyse Lire l’article dans l’ensemble de ses organes thoraciques pour une
Aujourd’hui, la puissance des supercalculateurs son intégralité meilleure prise en charge et une optimisation de
en flashant
permet de développer des logiciels d’analyse le QR code
son parcours de soins.
d’images, basés sur le « deep learning »* ,
c’est-à-dire des logiciels qui ont appris, à partir
de milliers d’images annotées par des experts, * Apprentissage profond
à caractériser et quantifier automatiquement 1. https://www.santepubliquefrance.fr/presse/2020/journee-mondiale-sans-tabac.-quelle-prevalence-du-tabagisme-en-france-
qui-sont-les-fumeurs
l’anatomie des organes et les anomalies. 2. Berlin L. Faster Reporting Speed and Interpretation Errors: Conjecture, Evidence, and Malpractice Implications.
A partir d’un simple examen scanner thoracique, AI-Rad Companion Chest CT n’est actuellement pas disponible à la vente dans tous les pays. Pour des raisons réglementaires,
sa disponibilité future ne peut être garantie. Pour plus d’informations, veuillez contacter votre représentant Siemens
sans synchronisation physiologique, sans Healthineers. Teamplay n’est actuellement pas disponible à la vente dans tous les pays. Pour des raisons réglementaires,
sa disponibilité future ne peut être garantie. Pour plus d’informations, veuillez contacter AI-Rad Companion Pulmonary,
injection de produit de contraste, la plateforme Musculoskeletal, Cardiovascular & Engine
Dispositifs médicaux : Classe IIa, CE TÜV SÜD n° 0123 Fabricant : Siemens Healthcare GmbH, Allemagne.
d’analyse multi-organes de Veuillez lire attentivement le manuel d’utilisation de l’équipement
12 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 13
Grand angle Grand angle
Réseau de neurones profonds
pour la reconstruction
Travaux de l’IRM en contraste de
susceptibilité à 3 Tesla
de thèse Par Guillaume DAVAL-FREROT, CEA |
Augmenter la résolution spatiale des images IRM à temps
constant est actuellement l'un des défis majeurs pour
améliorer de manière significative le diagnostic et les
soins aux patients. Les techniques d'acquisitions utilisant
les propriétés du "Compressed Sensing'' ont permis
d'accélérer considérablement l'acquisition des images mais,
jusqu'à présent, cela s'est fait au détriment du temps de
reconstruction de l'image.
L'apprentissage profond est récemment apparu comme une
alternative sérieuse pour la reconstruction rapide de l'image
associée à la conservation de sa qualité. Les chercheurs
© Julian KREBS
de Neurospin développent actuellement une séquence en
contraste de susceptibilité (SWI) en "Compressed Sensing"
Recalage robuste d’images qui fournit des imWages avec une résolution spatiale
isotrope de 0.6 mm en moins de 3 mn à 3 Tesla.
médicales basé sur le Ce type de contraste est habituellement entaché d'artéfacts
de distorsion qui peuvent être corrigées au moyen
Correction des artéfacts de champs B0
d'acquisitions supplémentaires et d'un allongement
Machine Learning considérable du temps de reconstruction.
Guillaume DAVAL-FREROT travaille à mettre au moins une
© Guillaume DAVAL-FREROT
Par Julian KREBS, INRIA – Université Côte d’Azur architecture DNN (Deep Neural Network) permettant de
reconstruire et améliorer ces images dans un temps très
Le recalage d’images médicales Jusqu’à présent, le problème du d’une grande variabilité, d’une
inférieur à celui nécessaire avec les méthodes actuelles.
est indispensable pour faire une recalage d’images est généralement résection, de la présence de matériel
comparaison entre des images approché par des techniques de chirurgical etc… ). De plus, la bonne
acquises à des instants différents. minimalisation de l’énergie où les performance du recalage est obtenue
Cette opération est nécessaire soit paramètres de la déformation sont au prix d’un réglage fastidieux des Classification automatique
pour fournir des informations avant estimés en cherchant le minimum paramètres qui varie selon les cas et
une intervention chirurgicale ou d’une fonction quantifiant la distance les applications. d’images augmentées par
pour estimer la déformation d’un
organe utile pour la classification
entre les deux images.
L’objectif de la thèse de Julian apprentissage et géométrie
Bien que ces méthodes conduisent KREBS est d’appréhender le
des maladies et la planification
du traitement, soit à cause d’un
généralement à une précision de problème du recalage par l’angle de de l’information
recalage correcte, la robustesse de l’apprentissage et de l’Intelligence Par Adrien MARQUE, Université de Toulouse III – ENAC
mouvement physiologique naturel
ce recalage est loin d’être optimale, Artificielle dans l’objectif de mettre
ou encore à la suite de la croissance Dans le cadre du trafic aérien, la connaissance des zones où le
particulièrement quand les images au point une méthode robuste.
d’une lésion pathologique. trafic se densifie est indispensable au dimensionnement et à
sont très différentes (à cause
la gestion optimale du système aérien. Le trafic est modélisé
par des cartes de complexité (3D ou 4D).
Des collaborateurs pas comme les autres
Le sujet de la thèse d’Adrien MARQUE consiste dans un
Depuis de nombreuses années, Siemens Healthineers recrute et accompagne de jeunes premier temps à mettre au point une méthodologie de
doctorants en préparation de thèses dites « industrielles » notamment dans le domaine de classification de ces cartes (images) basée sur des techniques
l’Intelligence Artificielle. Par ce biais, Siemens Healthineers contribue à l’innovation de la d’apprentissage. Ces cartes sont utilisées comme données
recherche en France, et accompagne les acteurs de la santé de demain. Tous les ans, des
d’entrée d’un réseau profond.
étudiants titulaires d'un Master intègrent les laboratoires de recherche publics en partenariat
avec Siemens Healthineers France, pour une période de 3 ans. Une quinzaine de doctorants, Puis dans un deuxième temps, cette méthodologie sera
bien que travaillant principalemet dans des laboratoires externes, sont des salariés de Siemens
appliquée à l’imagerie médicale cérébrale, en particulier, dans
Healthineers.
le cadre d’essais thérapeutiques.
14 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 15
À lire, à voir … À lire, à voir…
L’ICAN est engagé dans la lutte
H2020 : focus sur le contre l’obésité, le diabète, les Helena. L’Intelligence
projet MAESTRIA maladies cardiovasculaires, la
Artificielle de mes
NASH (stéatose hépatique non
Dans le cadre du programme
européen H2020 (Horizon
alcoolique) et les dyslipidémies, rêves
en traduisant les découvertes
2020) pour la recherche et
engendrées par la Recherche
Des intelligences TRÈS artificielles Un développeur geek et idéaliste,
l’innovation, le projet MAESTRIA créé une Intelligence Artificielle
centrée sur le patient, en
(Machine Learning and L’IA fait de plus en plus souvent la une des médias. Les mystérieux humanoïde ultraperfectionnée,
innovations thérapeutiques et
Artificial Intelligence for Early algorithmes de nos ordinateurs sont champions du monde d’échecs Helena, censée l'aider à sauver la
diagnostiques.
Detection of Stroke and Atrial et de go, ils vont conduire nos voitures, traduire automatiquement planète.
« Nous sommes fiers et honorés
Fibrillation) a été retenu aux en n’importe quelle langue, voire imiter nos modes de raisonnement. Mais Helena doit encore
de travailler aux côtés du
côtés de 4 autres projets, parmi Hélas, ils ne savent même pas qu’ils sont progresser et apprendre. Pour
Professeur Stéphane Hatem et
158 dossiers, pour obtenir un Le projet MAESTRIA vise ainsi intelligents.Pour le dire plus clairement, ils cela, elle rejoint l'école maternelle
du Professeur Alban Redheuil
financement européen (H2020 à développer et valider la ne savent rien. des robots, à Gênes.
dans un contexte aussi innovant
SC1-BHC-06-2020). Ce projet, première plateforme numérique Tout ce que peuvent manifester les Une série hybride fiction et
et prometteur, » souligne Agnès
répondant à l’appel d’offres de diagnostic intégrative ordinateurs dotés des techniques les documentaire en 7 épisodes.
Malgouyres, Responsable
H2020 - Diagnostics Digitaux, a pour la cardiomyopathie plus récentes d’IA est une intelligence Helena. L’Intelligence Artificielle de mes
Intelligence Artificielle, Siemens
pour objectif de créer la première auriculaire. Cette plateforme qui ne comprend rien – du réflexe sans rêves - Mini-Série, Arte
Healthineers France.
plateforme de diagnostic digital sera conçue pour fournir un réflexion. Certains de nos mécanismes
Accéder aux replays en
dédié à la cardiopathie atriale. soutien au corps médical pour Horizon 2020 est le programme de
cognitifs, patiemment mis au point par
flashant le QR code
une précision diagnostique financement de la recherche et de l’évolution biologique, comme la recherche
Avec l’avènement de la médecine améliorée en vue d’augmenter l’innovation de l’Union européenne de la simplification et de la structure des
personnalisée et l’arrivée de l’efficacité et l’efficience des pour la période 2014-2020. Avec ce phénomènes, sont encore hors de portée
programme, l’Union européenne financera
nouvelles traitements. Cette plateforme des machines, contraintes d’approcher au plus près de nos modes de
des projets résolument interdisciplinaires,
technologies, aura également pour objectif susceptibles de répondre aux grands défis
raisonnement sans jamais les reproduire vraiment.
dont les de prévenir les complications de économiques et sociaux. Des intelligences TRÈS artificielles, Jean-Louis Dessalles, Éditions Odile Jacob
nombreuses la cardiomyopathie auriculaire, Il couvrira l’ensemble de la chaîne de (février 2019)
possibilités telles que la fibrillation l’innovation, depuis l’idée jusqu’au
offertes par auriculaire et les accidents marché, et renforcera le soutien à Intelligence
la commercialisation des résultats
l’Intelligence vasculaires cérébraux. de la recherche et à la créativité des
Artificielle : de
Artificielle, le diagnostic des Siemens Healthineers fait partie
pathologies cardiaques demande des 18 partenaires de l’IHU ICAN
entreprises. Horizon 2020 concentre
ses financements sur la réalisation de
l'imagerie médicale
l’intégration de nombreux (Institut de Cardiométabolisme trois priorités : l’excellence scientifique, au jumeau numérique
la primauté industrielle et les défis
paramètres. et Nutrition) impliqués dans
sociétaux. L'IA a le potentiel de rendre
Ces paramètres, propriétés le projet MAESTRIA, dirigé
les examens et les procédures
fonctionnelles et structurelles par le Pr Stéphane Hatem.
médicales plus précis, du
du myocarde, génotype,
positionnement automatique
métabolisme et conditions de
du patient à la lecture assistée,
vie, impliquent l’association de
en passant par le guidage
nombreux champs d’expertise
thérapeutique et les jumeaux
et des supports d’informations
numériques : autant de possibilités
totalement hétérogènes.
d'aider les médecins et de mieux
prendre en charge les patients.
Une conférence du Collège de
France animée par Tommaso Mansi
Directeur de Recherche en IA,
Siemens Healthineers Princeton à
Références : regarder en replay.
scai.sorbonne-universite.fr/public/projects/
view/b009c2c68dbf00e4c295/1 Accéder au replay en
www.ican-institute.org/the-ihu/
www.horizon2020.gouv.fr/cid74427/ flashant le QR code
horizon2020-clic.html
16 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 17
Panorama Panorama
Post-traitement
En 2019, Siemens Healthineers a mis sur le marché la
Guardian Program
première solution de la famille AI-Rad Companion. La technologie de maintenance prédictive Gardian de
Aujourd’hui, cette famille s’agrandit pour mettre à disposition Siemens Healthneers, permet de réduire les temps
des radiologues un ensemble de fonctionnalités augmentées d’arrêt critiques en surveillant en permanence les
par l’IA répondant à leur problématique de charge de systèmes. Avant qu’un problème ne vienne perturber
travail et soutenant l’amélioration globale de leur confiance les opérations, la technologie Gardian determine de
diagnostique. manière proactive, le moment optimal d’intervention
sur le système.
En diagnostic de laboratoire, le suivi en temps réel de
AI Rad Companion Chest CT plus de 80 composants différents et notifications de
A partir d’un scanner thoracique sans injection et sans service proactives permet d’anticiper une panne sur
synchronisation physiologique, la solution AI Rad un analyseur jusqu’à 21 jours à l’avance.
Companion Chest CT différencie les diverses structures En imagerie médicale, le Guardian Program offre une
du thorax. Elle permet ainsi d'identifier et quantifier surveillance des variations du courant et de la tension
automatiquement l’anatomie et les anomalies des nodules dans le tube RX, mais aussi une surveillance de l’usure Une gestion intelligente
pulmonaires, de l’emphysème, des différents diamètres des composants de la machine et une surveillance de
de l’aorte thoracique, des zones calcifiées du coeur et des de la dégradation de la qualité d’image. des échantillons
tassements de vertèbres dorsales.
AI Rad Companion Brain MR La plateforme de biochimie et d'immunoanalyses
Atellica® Solution est dotée d’une technologie de
Sur la base des résultats d’un examen IRM protocolé,
transport d’échantillons Atellica® Magline brevetée,
la plateforme AI Rad Companion Brain MR segmente
rapide, bidirectionnelle et à vitesse variable.
une quinzaine de structures cérébrales, calcule leurs
Cette technologie offre une gestion personnalisée
volumes et produit une carte en couleur indiquant
de chaque tube. Grâce à un logiciel de planification
les écarts à la norme de ces volumes. Le radiologue
bénéficie ainsi d’une mise en évidence objective de
AI Rad Companion Prostate MR for intelligent, chaque échantillon est caractérisé
Biopsy support indépendamment. Un système de vision multi-caméra
potentielle atrophie d’une structure ou d’une autre.
avec vue à 360° a été développé pour réduire les erreurs
La plateforme AI Rad Companion Prostate MR for
de lecture de code-barres, la prise en charge des non-
Biopsy support fournit des informations
conformités et limiter les interventions manuelles de la
essentielles aux prélèvements percutanés dans les
AI Rad Companion Chest X-ray part des opérateurs.
seules zones pathologiques de la prostate. Dans
En savoir plus sur
Conscient que la radiographie thoracique représente un premier temps, ces zones sont repérées sur les Atellica Solution : Mandataire : Siemens Healthcare
Diagnostics Manufacturing Limited, Chapel Lane, Swords, Co Atellica Solution
aujourd’hui un quart des examens d’imagerie images IRM, puis ces images sont fusionnées avec Dublin, Irlande. // Veuillez lire attentivement le manuel
d‘utilisation des instruments et/ou des réactifs
en flashant le
médicale pratiqués dans le monde, Siemens celles de l’échographie qui permettent de guider QR code
Healthineers a conçu AI-Rad Companion Chest avec précision le positionnement de l’aiguille lors Auto Thorax Collimation
X-ray. Cette solution permet de caractériser de la biopsie.
Le nouveau système de radiographie YSIO X.pree
automatiquement les lésions pulmonaires,
s’appuie sur l’Intelligence Artificielle afin de
l’effusion pleurale, le pneumothorax, ou encore les
détecter automatiquement le thorax du patient,
consolidations et l’atélectasie.
aligner le tube radiogène, régler la collimation et
AI Rad Companion Organs RT ainsi améliorer le flux de travail.
Dans le domaine de la radiothérapie, le contourage Grâce à Auto Thorax Collimation, le manipulateur
AI-Rad Companion Pulmonary, Musculoskeletal, Cardiovascular & Engine
des organes est une tâche contraignante et peut se concentrer sur le bien-être et l’expérience du
Dispositifs médicaux / Classe IIa, CE TÜV SÜD n° 0123
Fabricant : Siemens Healthcare GmbH, Allemagne
chronophage pour les radiologues, source de patient.
Veuillez lire attentivement le manuel d’utilisation de l’équipement variabilité et qui impacte la planification du
AI-Rad Companion Chest CT et Chest X-Ray, AI Rad Companion Prostate MR for Biopsy support,
AI Rad Companion Brain MR
traitement. La solution AI Rad Companion Organs
Dispositifs médicaux / Classe IIa
Les fonctionnalités AI-Rad Companion Chest CT et Chest X-Ray, AI Rad Companion Prostate MR
RT segmente et contoure automatiquement jusqu’à
for Biopsy support, AI Rad Companion Brain MR répertoriées sont conformes à la norme CE
conformément à la directive 93/ 42 / CEE, annexe II
70 organes, sur la base d’un examen scanner corps YSIO X.pree
Dispositif médical
Mandataire : Siemens Healthcare GmbH, Allemagne
Veuillez lire attentivement le manuel d’utilisation
entier. Classe IIb
CE, TÜV SÜD n° 0123
Mandataire : Siemens Healthcare GmbH, Allemagne
Les applications AI-Rad Companion citées ici ne sont actuellement pas disponibles à la vente Veuillez lire attentivement le manuel d’utilisation de l’équipement
dans tous les pays. Pour des raisons réglementaires, leurs disponibilités futures ne peuvent être
garanties. Pour plus d’informations, veuillez contacter votre représentant Siemens
Healthineers.
18 ARIAS magazine # 01 - Mars 2021 — Siemens Healthineers 19Course à la puissance de calcul 28 millions de milliards d'opérations par seconde, soit 28 pétaflops, c'est le nouveau record mondial de puissance de calcul par un supercalculateur. Source CNRS : https://www.cnrs.fr/fr/jean-zay-le- supercalculateur-le-plus-puissant-de-france-pour-la-recherche
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