En savoir plus sur la tractographie…

On assiste actuellement à l’essor de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui présente de nombreux avantages: notamment l’absence d’irradiation des patients et sa très bonne analyse des tissus nerveux. De plus, elle se décline sous de multiples formes (IRM fonctionnelle, SpectroIRM etc…) et le traitement de l

On assiste actuellement à l’essor de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui présente de nombreux avantages: notamment l’absence d’irradiation des patients et sa très bonne analyse des tissus nerveux. De plus, elle se décline sous de multiples formes (IRM fonctionnelle, SpectroIRM etc…) et le traitement de l’image permet d’accroître encore plus sa qualité. Parmi l’une de ces déclinaisons, il y a la tractographie. Elle sert à mettre en évidence sur un IRM de diffusion, les différents faisceaux nerveux de l’organisme aussi bien au sein du cerveau que dans le reste du corps. On peut même y faire figurer les courtes connexions entre le cortex et le parenchyme sous-cortical.

Comment cela fonctionne la tractographie?

Pour mieux comprendre, l’eau se déplace librement par des mouvements browniens dans les milieux de température non nulle à cause de l’agitation thermique qui y règne. Dans l’eau ou le liquide céphalo-spinal, les mouvements sont aléatoires, on dit que le milieu est isotropique. La diffusion des protons y est sphérique.

Mais lorsque les protons de l’eau rencontrent un obstacle, comme les fibres nerveuses du corps calleux, leurs déplacements sont perturbés. Les molécules d’eau sont en fait ralenties par la gaine de myéline et se déplacent parallèlement à celle-ci. Les faisceaux nerveux engendrent une diffusion asymétrique des protons de l’eau que l’on appelle anisotropie Plus il y a de fibres plus le degré d’anisotropie sera grand, la diffusion des protons traduit donc les propriétés des tissus.

La diffusion des protons devient ellipsoïde à proximité des fibres. On estime alors son orientation principale dans chaque voxel et on “relie” ces vecteurs d’orientation de voxel en voxel jusqu’à l’obtention d’une fibre complète. Enfin des algorithmes de tractographie traitent l’information et on obtient une imagerie du “tenseur de diffusion” qui fait apparaître la structure 3D du réseau d’axone.

Comment lire une tractographie?

Il y a un code coloré qui correspond aux déplacements des fibres sur les axes de l’image en 3 dimensions: ce qui est en rouge correspond à l’axe X (soit les déplacements latéraux), en vert il s’agit de l’axe Y (déplacements en profondeur: d’avant en arrière) et le bleu correspond à l’axe Z (déplacements sur la hauteur). Cependant on ne sait pas dans quel sens les fibres se déplacent sur l’axe (de droite à gauche ou de gauche à droite sur l’axe X par exemple).

A quoi sert la tractographie?

Lorsqu’une chirurgie cérébrale est nécessaire, notamment pour les exérèses tumorales, il est possible de savoir si la tumeur infiltre les fibres nerveuses ou les repousse. On peut ainsi prévoir le retentissement du retrait de la tumeur sur le cerveau et donc sur les fonctions motrices, sensitives ou cognitives du patient en préservant ainsi leur intégralité.

L’enjeu majeur en neuro-oncologie se trouve dans la balance “onco-fonctionnelle” des traitements. Il faut pouvoir soulager le patient sans lui ajouter de nouvelles comorbidités. Les chirurgiens peuvent à présent opérer des tumeurs en considérant la fonctionnalité réelle de la zone et en épargnant les tissus sains. Certaines tumeurs peuvent aujourd’hui être retirées alors qu’elles étaient dites inaccessibles ou trop dangereuses auparavant tout en ayant moins de séquelles. Les interventions sont donc bien plus performantes et sécurisées.

Les applications ne se limitent pas au domaine neuro-oncologique mais aussi aux maladies inflammatoires, à la sclérose en plaques (pour la localisation des plaques) ou même pour détecter des fibroses dans d’autres organes comme le foie ou le sein. Il faut cependant rester prudent car il est parfois impossible de faire la différence avec des lésions cicatricielles bénignes et il y a donc des faux positifs. D’autre part l’accès à l’IRM n’est pas encore généralisé en France et son utilisation reste encore limitée du fait des délais parfois très longs.

Texte : esanum

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