Chaire Données massives en santé - Fondation Rennes 1

Le Président de l’Université David Alis a ouvert l’événement, en compagnie de Sophie Langouët-Prigent, Vice-Présidente de la Fondation et Philippe Mabo, titulaire de la chaire « Données massives en santé », Professeur à l’Université de Rennes 1, Praticien Hospitalier au CHU de Rennes et membre de l’équipe SEPIA du Laboratoire Traitement du Signal et de l’Image (LTSI : Université de Rennes 1 – Inserm).

L’occasion pour eux de rappeler l’expertise reconnue de l’Université de Rennes 1, et en particulier du LTSI, sur cette thématique, et la vocation des chaires de recherche et de formation de la Fondation : contribuer à faire avancer la recherche académique sur des enjeux sociétaux partagés avec les entreprises.

Dominique Pon, Responsable stratégique de la transformation numérique en santé au Ministère des Solidarités et de la Santé était l’invité d’honneur de cet atelier, et a pu faire le point sur l’avancée du « Dossier patient ».

A l’origine d’un premier rapport écrit dès 2018, qui pointait déjà les failles de la transition numérique de notre système de soin, il a livré une vision « humaniste » du numérique en santé s’appuyant sur trois valeurs « socle » : la souveraineté, la citoyenneté et l’éthique. Grâce notamment à des financements exceptionnels attribués dans le cadre du Ségur du numérique, la feuille de route devant déboucher sur la création de la plateforme « Mon espace santé » s’est considérablement accélérée ces derniers mois, avec une un déploiement national programmé pour le printemps 2023.

Dominique Pon a conclu sa présentation avec une démonstration très concrète des fonctionnalités de l’outil, actuellement expérimenté sur plusieurs régions pilotes en France.

L’intervention d’Alfredo Hernandez, Directeur de recherche INSERM, responsable de l’équipe SEPIA du LTSI et porteur des travaux de recherche de la chaire, s’est articulée en deux temps :

1 - La présentation de l’expertise de l’équipe SEPIA du LTSI, équipe de pointe, localisée sur le campus de Beaulieu à Rennes, qui focalise ses travaux en particulier sur le traitement et la modélisation de données pour la prise en charge des pathologies chroniques – notamment cardiovasculaires. Selon le chercheur, l’enjeu des données massives dans la recherche de solutions pour ces pathologies à fort impact social est primordial. « Ces pathologies sont doublement complexes car elles sont souvent traitées par différents acteurs de santé, et elles nécessitent un suivi à long terme. »

2 - Dans un second temps, Alfredo Hernandez a présenté les travaux de recherche de la chaire, en particulier sur « Le parcours des données depuis l’implant jusqu’aux traitements ».  Ces travaux s’appuient sur l’exploitation des implants communicants pour améliorer l’observabilité, le diagnostic et la thérapie. « La contribution du partenaire industriel n’est pas que financière » a-t-il précisé : « On a la chance de travailler avec les équipes de Medtronic dans la conception de ponts d’interopérabilité qui nous permettent de récupérer un maximum d’informations de leurs implants.» Les travaux de la chaire ont aujourd’hui une résonnance à l’échelle nationale et européenne.

Nicolas Pivert - Directeur Europe Télécardiologie, et Florence Dupré - Présidente de Medtronic France, ont conclu les témoignages de cet atelier – apportant leur regard d’industriel leader sur le marché des technologies de santé. Chiffres à l’appui, ils ont souligné l’enjeu des données pour notre système de santé futur, tout en partageant les difficultés rencontrées avec les données actuelles, souvent hétérogènes, émanant de sources variées, et qu’il s’agit pourtant d’exploiter dans un objectif vertueux – celui de basculer vers une médecine personnalisée, préventive et prédictive « pour proposer le bon traitement au bon patient au bon moment ».

Selon Florence Dupré, les défis exigent d’innover sur plusieurs volets : technologique et scientifique d’une part, organisationnel d’autre part – à l’échelle du parcours de soin du patient – et aussi sur les modes de financements.

Le nouveau paysage national santé & numérique

Invité : Dominique Pon, Responsable stratégique de la transformation numérique en santé au Ministère des solidarités et de la santé

> Débat et échanges, avec notamment :

• Alfredo Hernandez Laboratoire de Traitement du Signal et de l’Image (LTSI) Université de Rennes 1 – Inserm ⇒ Le parcours des données depuis l’implant jusqu’aux traitements
• Nicolas Pivert et Florence Dupré, Medtronic ⇒ Numérique & santé : le point de vue de l’industriel

> Atelier animé par :

Philippe Mabo, titulaire de lachaire "Données massives en santé" - Fondation Rennes 1, professeur et vice‑président santé à l’Université de Rennes 1.

Lien de connexion via zoom

La chaire « Données massives en santé » - Fondation Rennes 1, lancée à l’automne 2019, inscrit ses travaux dans le contexte des pathologies chroniques – cardiaques en particulier. L'équipe de chercheurs mobilisée travaille plus particulièrement sur la question du monitoring personnalisé à long terme pour détecter des événements indésirables rapidement, et améliorer l'observance*. L’une de ses priorités consiste à identifier de nouveaux bio-marqueur**- ou marqueurs numériques – grâce auxquels il sera possible de déclencher des alarmes intelligentes et suivre de façon la plus fine possible l’évolution de la santé du patient. Cette recherche est couplée aux nouvelles approches thérapeutiques qui intègrent le monitoring personnalisé et longitudinal dans le cercle de soin.

Ces travaux impliquent plusieurs chercheurs au sein du LTSI, Laboratoire de Traitement du Signal et de l’Image, Unité mixte INSERM - Université Rennes 1, et dirigé par Lotfi Senhadji. Le sujet de la chaire constitue un axe stratégique pour ce laboratoire depuis déjà plusieurs années. L’équipe SEPIA a une activité très forte dans le traitement des données massives et dans la conception d’algorithmes avancés pour les implants cardiaques. Elle associe notamment au sein de la chaire Philippe Mabo – titulaire de la chaire et cardiologue au CHU de Rennes, Alfredo Hernandez, directeur de recherche INSERM, responsable de l’équipe INSERM « SEPIA » du LTSI, qui est focalisée sur des recherches sur les dispositifs avancés en santé dans le domaine cardio-respiratoire,  Raphael Weber et Sandie Cabon, qui ont  rejoint l’équipe dans le cadre de leurs post-doctorats. La chaire bénéficie de surcroît de l’expertise de Nicolas Pivert qui assure la direction du groupe cardiovasculaire au sein de Medtronic France, entreprise leader dans le secteur des technologies médicales, partenaire de la chaire.

Alfredo Hernandez, cheville-ouvrière de la chaire précise que l’objectif général du projet consiste à proposer de nouvelles méthodes permettant d’exploiter les données acquises par les implants cardiaques afin d’améliorer la santé des patients. L’une des applications visées consiste à détecter de façon précoce des décompensations ou des pertes de réponse à la thérapie, afin de réduire le nombre d'hospitalisations. " Les conséquences d’une telle approche sont d’intérêt et pour la santé du patient, et pour notre système de santé. Dans le cas particulier de l'insuffisance cardiaque, il est démontré qu'après une deuxième hospitalisation on réduit de façon significative l'espérance de vie du patient, c'est très corrélé. Pour éviter cela, il faut commencer par mieux monitorer, casser le problème de l'observabilité limitée - quand le patient part de l'hôpital aujourd'hui, on a très peu de moyens d'observer l’évolution de ses variables physiologiques. On a une chance énorme avec les patients qui sont implantés parce qu'on dispose des capteurs embarqués."

En plus de délivrer une thérapie, ces implants connectés sont capables d’observer un certain nombre de variables sur l’état physiologique du patient. Ces données, transmises de façon sécurisée vers des serveurs agrées, sont traitées par des algorithmes pour identifier des nouveaux marqueurs numériques. "L’analyse de ces marqueurs peut permettre de détecter précocement des décompensations du patient - explique Alfredo Hernandez - de générer des alertes pour le médecin ou encore d’optimiser la thérapie de façon individualisée. Plus largement, ces implants communicants représentent une nouvelle fenêtre d'observation, qui peut également nous permettre de mieux comprendre l’évolution des pathologies. Au LTSI on ne part pas de zéro sur ces questions. On dispose déjà d'une quinzaine d'années d'expérience sur le sujet spécifique du traitement de données des implants, toujours en interaction avec le service de cardiologie du CHU de Rennes et le professeur Philippe Mabo, qui fait partie de l’équipe SEPIA."

Dans le cadre de la chaire, le premier challenge poursuivi par les chercheurs est de définir l’architecture du système, qui doit permettre de centraliser un grand nombre de données provenant des implants de patients ayant donné leur consentement pour participer aux études de recherche clinique.  "Les données sont transmises depuis chaque implant vers les sites sécurisés et agrées de chaque constructeur - précise Alfredo Hernandez. Elles sont ensuite reçues au CHU de Rennes et dé-identifiées avant d’être traitées par des méthodes innovantes d’intelligence artificielle que nous développons depuis 10 ans. C’est l’étape qui nous permettra ensuite de découvrir des marqueurs numériques diagnostiques ou thérapeutiques."

Afin d’implémenter cette architecture, l'équipe a développé un système propre nommé "ASCENT", installé sur des serveurs souverains, qui permet la dé-identification, la gestion et le traitement sécurisés des données recueillies. Ce système permet également d’intégrer des connaissances dites « expertes », de type comptes-rendus d'examens, et d'autres informations qui ne sont pas disponibles dans la prothèse : "Ces données complémentaires, apportées par les médecins experts impliqués dans l’étude, sont indispensables et représentent la principale valeur ajoutée à la donnée. L’exploitation optimale de données brutes de l’implant avec ces connaissances expertes est la clé pour identifier des marqueurs utiles cliniquement." complète Alfredo Hernandez

Et maintenant ?

"On doit notamment initier les premières études d'apprentissage automatique - poursuit Alfredo Hernandez - en constituant une base localement, qui concernera une centaine de patients dans un premier temps. Notre partenaire Medtronic va être facilitateur car c’est actuellement le constructeur qui a le mieux structuré ses données. Cela va nous permettre de gagner un temps précieux. Notre moteur à tous c'est que nos algorithmes servent aux patients le plus vite possible. Et c'est l'esprit des chaires de la fondation Rennes 1 : on travaille sur des enjeux sociétaux et dans un objectif de bien commun !"

*L'observance thérapeutique se résume à la façon dont un patient suit, ou ne suit pas, les prescriptions médicales et coopère à son traitement.

**Paramètre physiologique ou biologique mesurable, qui permet par exemple de diagnostiquer ou de suivre l’évolution d’une maladie Disposer de biomarqueurs reflétant ces processus permet d’améliorer le suivi des patients.

Plus d’infos sur le LTSI : https://www.univ-rennes1.fr/actualites/traitement-du-signal-et-de-limage-50-ans-de-recherches-rennes

Financée sur 3 ans, cette chaire vise par une recherche pluridisciplinaire de pointe à l’Université de Rennes 1 et l’exploitation de données massives (big data), à améliorer le traitement et le suivi des patients touchés par des maladies chroniques.

La population vieillissante et le style de vie occidentale ont une forte incidence sur l’augmentation des pathologies cardiaques, faisant des maladies chroniques un défi majeur pour les systèmes de santé du monde entier. L’utilisation de dispositifs électroniques implantés pour traiter les maladies cardiaques apparaît aujourd’hui comme l’une des solutions pour optimiser les thérapies et le suivi des patients. Les données extraites grâce à ces dispositifs permettront aux chercheurs de déboucher sur une nouvelle stratégie de médecine plus personnalisée, plus prédictive et plus qualitative afin de prévoir les événements critiques et prévenir les insuffisances cardiaques et les hospitalisations associées. Ces données pourront ensuite être exploitées en les associant individuellement et en toute sécurité au dossier de santé électronique du patient.

A travers la chaire, les chercheurs de l’Université de Rennes 1 vont pouvoir apporter des informations essentielles pour améliorer les parcours de soins ; une véritable innovation organisationnelle au bénéfice direct du patient. Les travaux de recherche autour du numérique et de l’intelligence artificielle seront portés par Philippe Mabo, professeur et vice‑président santé à l’Université de Rennes 1, et cardiologue au CHU de Rennes. Ils s’appuieront sur des équipes de recherche associant des spécialistes des sciences de l’ingénieur et des hospitalo-universitaires. Le LTSI (Laboratoire du Traitement du Signal et de l’Image), expert dans l’analyse de la donnée massive en santé, sera amené à travailler sur ces problématiques en collaboration directe avec le CHU de Rennes.

Je crois en la force de territoire et ensemble, nous allons unir nos forces pour faire progresser la médecine, car sans data, il n’y a pas de progrès.

^{Laurence Comte-Arassus, présidente de Medtronic France.}