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L'équipe d'Hecktor Challenge

Le Professeur Adrien Depeursinge et son équipe organisent depuis 3 ans une compétition internationale réunissant les meilleur·e·s chercheurs·euses du monde pour créer et tester des algorithmes permettant d’améliorer les traitements contre le cancer de la gorge et de prévenir les risques de récidive. Le Challenge HECKTOR organisé par l’unité eHealth de l’Institut Informatique de la HES-SO Valais-Wallis participe concrètement à la lutte contre le cancer et à l’amélioration de la qualité de vie des patient·e·s.

Le cancer, une maladie récidivante

Les cancers de la tête et du cou font partie des cancers les plus fréquents dans la population mondiale. Les traitements s’améliorent, mais les échecs thérapeutiques restent un défi majeur et surviennent jusqu'à 40% des cas dans les deux premières années après le traitement. Plusieurs études tentent de mieux identifier les patient-es ayant un pronostic plus défavorable en exploitant des images déjà disponibles telles que celles acquises pour le diagnostic et la planification du traitement. Bien que très prometteuses, ces méthodes ont été validées sur un nombre insuffisant de patient·e·s car elles nécessitent un long travail, complexe et sujet à des erreurs de collection et annotation des images : la délimitation manuelle et en trois dimensions des tumeurs primaires et des métastases ganglionnaires pour chaque patient-e.

Des méthodes utilisant des algorithmes d'intelligence artificielle existent actuellement, tant pour automatiser le contourage des tumeurs que pour identifier les patient·e·s au pronostic défavorable. Toutefois, les performances de ces algorithmes ne sont pas encore assez bonnes pour être utilisées par le corps médical. Ainsi, il est primordial de confronter les travaux de la communauté de recherche mondiale afin de faire progresser ces approches. L’organisation d’une compétition internationale, le Challenge HECKTOR (HEad and neCK tumOR segmentation and outcome prediction in PET/CT images), a pour but de comparer et identifier les meilleurs algorithmes selon les mêmes règles et sur le même jeu de données médicales de qualité et de quantité suffisantes. Les résultats scientifiques et les connaissances générées sont rendus accessibles à toutes et tous (open science et open data).

Challenge HECKTOR – une compétition internationale qui évolue depuis 3 ans

Pour la troisième année consécutive, cette compétition internationale est organisée avec de nombreuses institutions suisses et étrangères comprenant une majorité de partenaires hospitaliers. Portée par le Professeur Adrien Depeursinge, assisté de ses collègues Vincent Andrearczyk, Adjoint scientifique et Valentin Oreiller, Doctorant à l’Institut Informatique de la HES-SO Valais-Wallis, le challenge HECKTOR a vu le nombre de participant·e·s augmenter de manière spectaculaire au cours des trois éditions, les traitements contre le cancer étant un enjeu central de santé publique partout à travers le monde.

Après le succès des deux premières éditions, le challenge 2022 sera présenté lors de la 25ème conférence internationale sur l’imagerie médicale informatique et les interventions assistées par ordinateur (MICCAI) 2022. Lors de l’édition de cette année, les chercheurs· euses se concentreront notamment sur l’une des problématiques les plus complexes de cette maladie, à savoir l’identification des patient·e·s qui ont un risque élevé de rechute après traitement.

Une communauté mondiale de recherche pour lutter contre le cancer

Interdisciplinarité. Voici un terme qui revient sans cesse dans la recherche et la lutte contre le cancer. HECKTOR se repose sur un consortium réunissant des expert·e·s cliniques en imagerie et traitement du cancer ainsi que des chercheurs·euses en intelligence artificielle. Neuf centres médicaux fournissent des données (CHUV Lausanne, US Zürich, CHB Rouen, CHU Poitiers, MDA Houston, CHU Montréal, CHU Sherbrook, HGJ Montréal, HMR Montréal) et plusieurs entreprises soutiennent le challenge tel que MIM qui fournit le logiciel d’annotation des données, Siemens Healthineers, Aquilab et Biomtech qui offrent des prix aux gagnant·e·s. Cette communauté s’investit pour aider les patient·e·s atteint·es d’une tumeur ORL à bénéficier des meilleures options de traitement parmi les nombreuses existantes (chirurgie, chimiothérapie, radiothérapie, immunothérapie).

Pour ce faire, l’intelligence artificielle peut aider à la prise en charge des patient-es par le biais de la médecine personnalisée qui a notamment pour but d’améliorer leur qualité de vie. L’imagerie médicale permet au médecin de diagnostiquer une maladie et de prendre des décisions relatives au traitement. Toutefois, ces images contiennent de nombreuses informations qui ne sont pas encore exploitées par l’humain mais qui peuvent être lues par des algorithmes. Dans un esprit de complémentarité, l’utilisation d’un algorithme dans une approche quantitative de l’imagerie médicale offrirait un outil supplémentaire au médecin qui pourrait alors mettre en contexte les nouvelles informations acquises et proposer des traitements mieux ciblés et plus efficaces.

Comment le Challenge HECKTOR participe concrètement à la recherche contre le cancer ?

En réunissant les meilleures équipes de recherche du monde autour d’une compétition, les méthodes prometteuses fournies par les algorithmes permettront plus de précision dans le diagnostic, le traitement et une amélioration de la qualité de vie des patient·e·s. L’intelligence artificielle se concentre sur les contours de la tumeur et les algorithmes pourront à terme :

  • Prédire le risque de récidive
  • Aider au choix et à la planification du traitement
  • Réduire les gestes invasifs (biopsie), notamment pour le diagnostic

Le Challenge 2022 devra permettre de trouver la tumeur, d’en faire le contour, de rechercher les métastases dans les ganglions lymphatiques et de prévoir les risques de récidive.

Une fois le challenge terminé, l’équipe de recherche de la HES-SO Valais-Wallis pourra présenter à la communauté scientifique les résultats des meilleurs algorithmes afin de générer de nouvelles connaissances et d’améliorer les travaux en cours.

Plus d'informations : https://hecktor.grand-challenge.org/