Traumatismes crâniens des athlètes : une IA pour détecter les lésions cérébrales «invisibles»

Football, rugby, hockey, boxe… Plusieurs recherches ont montré que des chocs répétés à la tête, même s'ils semblent d'abord bénins, lors de la pratique de ces sports pouvaient altérer les fonctions cognitives. Actuellement, les examens d’imagerie permettent d'identifier les modifications microscopiques de la structure cérébrale résultant d'un traumatisme crânien. Cependant, les scanners produisent d'énormes quantités de données difficiles à interpréter, selon des chercheurs de l'Institut Polytechnique de l'université de New York.

L’IA repère les modifications cérébrales causées par les traumatismes crâniens répétés

C’est pourquoi ils ont mis au point un nouvel outil qui utilise une technique d'intelligence artificielle appelée "apprentissage automatique". Pour savoir si ce dernier détecte les lésions cérébrales "invisibles" chez les athlètes, ils ont analysé des centaines d'images du cerveau de 36 athlètes pratiquant des sports de contact (principalement des joueurs de football) et de 45 sportifs ne pratiquant pas de sport de contact (course à pied, base-ball). Les IRM des 81 athlètes ont été réalisés entre 2016 et 2018 et aucun n'avait reçu de diagnostic de commotion cérébrale au cours de cette période. Durant les travaux, les participants ont dû utiliser le nouvel outil d’intelligence artificielle.

Selon l’étude, publiée dans la revue The Neuroradiology Journal, l’outil pouvait distinguer des cerveaux d'athlètes faisant des sports de contact de ceux qui n’en pratiquaient pas. Il a aussi pu identifier avec précision les modifications de la structure cérébrale résultant de traumatismes crâniens répétés. D’après les auteurs deux mesures ont permis de repérer avec le plus de précision les changements dans le cerveau. La première, la "diffusivité moyenne", mesure la facilité avec laquelle l'eau peut se déplacer dans le tissu cérébral. La seconde, le "kurtosis moyen", examine la complexité de la structure du tissu cérébral et peut indiquer des changements dans les parties du cerveau impliquées dans l'apprentissage, la mémoire et les émotions.

Un outil pour détecter "des dommages résultant d'impacts plus subtils et plus fréquents sur la tête"

"Nos résultats mettent en évidence la capacité de l'intelligence artificielle à nous aider à voir des choses que nous ne pouvions pas voir auparavant, en particulier des ‘lésions invisibles’ qui n'apparaissent pas sur les IRM classiques. Cette méthode pourrait constituer un outil de diagnostic important, non seulement pour les commotions cérébrales, mais aussi pour la détection des dommages résultant d'impacts plus subtils et plus fréquents sur la tête", a déclaré Junbo Chen, auteur principal des recherches, dans un communiqué.