DS04 - Vie, santé et bien-être

Surveillance foetale assistée par ordinateur – SurFAO

Résumé de soumission

Pour suivre le bien-être du fœtus ou pour établir un diagnostic médical, un défi est d’extraire un électrocardiogramme fœtal (fECG) de qualité grâce à un nombre limité de capteurs non-invasifs placés sur l’abdomen de la mère. Le projet SurFAO a pour ambition d’enrichir les pratiques cliniques relatives à 2 problématiques, soulevant chacune des défis expérimentaux et algorithmiques.
D’une part, pendant l’accouchement, le bien-être fœtal est évalué par l’analyse de la variabilité du rythme cardiaque fœtal (RCF), enregistré classiquement par cardiotocographie. Il est cependant très fréquent de rencontrer des difficultés pour estimer un RCF fiable à cause des confusions entre les rythmes cardiaques maternel et fœtal, ce qui peut conduire à pratiquer des césariennes sans réelle nécessité. Avec 800000 naissances par an en France, améliorer la fiabilité de l’estimation du RCF par une analyse menée sur le fECG est donc d’un grand intérêt clinique. D’autre part, à un stade plus précoce de la grossesse et plus rarement, des anomalies du RCF peuvent être détectées. Des traitements anti-arythmiques sont alors inoculés à la mère et leur efficacité est évaluée par échographie. Cependant, cette technique ne permet pas un suivi sur de longues durées. L’accès aux enregistrements du fECG pour l’analyse de leurs morphologies permettrait un diagnostic plus précis et un meilleur suivi de l’efficacité des traitements.
Pour faire face à ces problématiques, l’approche proposée vise à coupler 2 informations cardiaques complémentaires recueillies aux meilleurs emplacements. Ainsi, nous proposons (i) de combiner l’utilisation de capteurs électrophysiologiques ECG à des capteurs microphoniques qui enregistrent le phonocardiogramme (PCG) et (ii) d’assister par ordinateur l’expertise clinique pour le choix optimal du type et de l’emplacement des capteurs. Plusieurs aspects méthodologiques seront considérés : améliorer, grâce à la multimodalité, la robustesse de l’estimation du RCF en conditions dégradées, faciliter l’extraction des formes d'ondes du fECG grâce au PCG et assister le praticien dans le choix et le placement des capteurs (ECG ou PCG).
Le projet SurFAO propose une approche originale de surveillance fœtale assistée par ordinateur qui diffère des travaux précédemment publiés sur l’extraction du fECG, et évalués uniquement sur des performances algorithmiques et principalement en conditions maitrisées. Les originalités de notre proposition sont les choix méthodologiques innovants fondés sur la multimodalité et sur le processus d’enregistrement guidé, la prise en compte des usages médicaux et de la nécessité d’assister le geste clinique dès le développement des algorithmes, la nouvelle base de données multimodale et le consortium académique-clinique qui garantira la pertinence de toutes les avancées proposées.
Pour atteindre les objectifs, le projet réunit des partenaires cliniques et académiques. Tout d’abord, les usages et les spécifications des dispositifs médicaux seront définis pour les 2 applications considérées ; cela aboutira à la soumission aux comités d’éthique de 2 protocoles cliniques. Après leurs acceptations, l’enregistrement des données sera supervisé par l’expertise du partenaire clinique et elles seront structurées dans une base de données multimodale originale. En parallèle, les partenaires académiques développeront de nouveaux algorithmes pour l’estimation du RCF et l’extraction du fECG fondés sur la multimodalité ECG-PCG, ainsi que des méthodes innovantes pour aider l'utilisateur à placer et choisir les capteurs. Finalement, les méthodes proposées seront validées, sur les nouvelles données cliniques enregistrées, par l’analyse et l’interprétation de paramètres cliniques.
Le projet SurFAO ambitionne, à terme, de développer un dispositif médical d’assistance au geste médical pour le suivi cardiaque fœtal qui soit fiable même en conditions dégradées ou en présence de pathologies cardiaques.

Coordinateur du projet

Madame Julie Fontecave-Jallon (TIMC-IMAG)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

TIMC-IMAG TIMC-IMAG
GIPSA-Lab Grenoble Image, Parole, Signal, Automatique
CHUGA/CIC-IT Centre Hospitalo-Universitaire Grenoble Alpes

Aide de l'ANR 456 907 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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