L'IMAGERIE PAR TENSEUR DE DIFFUSION :
UN OUTIL DE POINTE AU SERVICE DES MALADES
Entretien avec le magazine Faire Face de mars 2010.
Magazine : Institut pour la Recherche sur la Moche épinière et l'Encéphale juin 2010.
Professeur Marc Tadié : Le Professeur Marc Tadié est Chef de Service de Neurochirurgie à l'hôpital de Bicêtre (Paris XIème). Spécialiste dans la recherche fondamentale sur les traumatismes de la moelle épinière il est aussi l'actuel Président de l'Institut pour la Recherche sur la Moelle épinière et l'Encéphale (IRME).
L'imagerie par tenseur de diffusion est une technique dont les applications en neurobiologie sont prometteuses. Explications avec le Professeur Marc Tadié, neurochirurgien et président de l'Institut pour la Recherche sur la Moelle épinière et l'Encéphale.
► Quel est l'apport de l'imagerie nucléaire dans l'étude du cerveau ?
Professeur Marc Tadié : La technique d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) permet d'obtenir des informations sur le fonctionnement des organes de manière non invasive et non traumatique. Ces caractéristiques sont particulièrement bien adaptées à l'étude des tissus dits mous, tels que le cerveau ou la moelle épinière. L'IRM est donc un outil de choix en neurologie clinique. Les clichés obtenus par cette méthode apportent des informations sur la structure (l'anatomie) ou sur le fonctionnement (le métabolisme) du cerveau.
► Quels progrès ont été accomplis dans le domaine de l'imagerie du cerveau ?
M. T. : Les avancées actuelles de l'IRM portent sur l'augmentation de la résolution et du seuil de détection : la précision est passée du millimètre au micromètre. Aujourd'hui, les coupes virtuelles obtenues montrent en détail les différentes parties du cortex (matière grise, matière blanche). L'anatomie des zones profondes et opaques est devenue aussi accessible. Cet essor de l'imagerie cérébrale repose en partie sur le développement d'une nouvelle méthode, l'IRM du tenseur de diffusion (IRM-TD).
► En quoi l'IRM-TD se distingue des techniques précédentes ?
M. T. : Comme l'imagerie de diffusion mesure le tissu cérébral à l'échelle microscopique, on peut établir une cartographie fine de la structure du cortex, visualiser les changements de taille, pathologiques ou physiologiques, des cellules neuronales. L'IRM-TD indique aussi comment les neurones sont orientés et connectés, ce qui autorise l'étude du câblage des fibres nerveuses dans le cerveau. Ces informations étaient auparavant inaccessibles au neurologue.
► Mais quel est l'intérêt d'une telle sensibilité de détection pour les personnes souffrant de lésions neurologiques ?
M. T. : Quand un nerf est lésé, il se forme une zone hypofusée, c'est-à-dire une diminution voire une disparition des molécules d'eau. La méthode de diffusion offre la possibilité de détecter et de quantifier ces anomalies, non visibles en imagerie conventionnelle. L'IRM-TD contribue à caractériser l'intégrité de la matière blanche. Elle indiquera quelles fibres neuronales exactement ont subi des dommages.
► Cela change-t-il la façon de mener les interventions chirurgicales ?
M. T.: Le fait de localiser les faisceaux neuronaux intacts et lésés, est d'une grande aide pour le planning opératoire. La précision est cruciale lorsque l'on intervient en neurochirurgie. L'imagerie de TD est aussi utile pour le suivi d'une intervention. Prenons un exemple concret. Nous travaillons pour l'année 2010 sur un programme thérapeutique pour les patients (1) souffrant d'une paralysie du diaphragme. L'objectif est de les libérer de la dépendance à une assistance respiratoire externe. Pour y parvenir, nous allons réaliser une anastomose, c'est-à-dire une suture entre le nerf endommagé et un nerf sain, le nerf phrénique. Cette nouvelle connexion restaurera la mobilité diaphragmatique. L'imagerie par diffusion sera très utile pour le contrôle du nerf opéré et de sa « rééducation ».
► Quels autres bénéfices les malades peuvent epérer de cette technique ?
M. T.: Ils sont de deux ordres. Tout d'abord, au niveau de l'analyse. Une personne victime d'un traumatisme crânien peut présenter des lésions difficiles à discerner, entraînant ultérieurement des dégâts neurologiques irréversibles. La nouvelle génération d'appareils d'imagerie nucléaire de haute sensibilité, détectera toute atteinte neurologique. Elle en limitera les conséquences pathologiques en indiquant sur le champ une réponse appropriée, comme une neurochirurgie. Ensuite, l'IRM de tension offre la possibilité de constater les résultats et l'apport d'une thérapie. Dans le cas d'atteintes de la moelle épinière il sera possible de juger par exemple, de l'intérêt d'une greffe neuronale ou d'une stimulation de la repousse neuronale.
► Tout ceci est encourageant !
M. T.: Je suis résolument optimiste. Le diagnostic précis des altérations du système nerveux central, le suivi de l'efficacité d'un traitement en cours, sont d'une grande aide dans l'orientation des soins. Les nouvelles solutions d'imagerie vont nous permettre de franchir les étapes pour arriver à de futures thérapeutiques, dont l'objectif est de vaincre le handicap.
Olivier Clot-Faybesse
(1) L'intégrité du nerf phrénique étant nécessaire, celte opération est restreinte aux tétraplégiques hauts (C3 et au-dessus)
Cartographie des fibres nerveuses :
Développée en 1985 par Denis Le Bihan, au sein du Service Hospitalier Frédéric Joliot du CEA (2), l'imagerie de diffusion explore les mouvements des molécules d'eau. Au début des années 2000, une nouvelle étape était franchie dans l'étude du cerveau, avec l'application de cette méthode à l'observation des voies de communication chez l'homme. En associant une couleur à chacune des trois directions de l'espace, les logiciels de calcul actuels ne se limitent plus à la représentation des zones activées du cortex mais cartographient les fibres nerveuses. Ils renseignent sur leurs positions, leurs directions et permettent de reconstituer leurs trajets au sein de la matière blanche. Cette technologie requiert un appareil d'imagerie par résonance magnétique puissant pour bénéficier d'une résolution et d'une sensibilité adéquates à l'analyse. Seuls certains centres spécialisés sont équipés pour l'instant mais le parc d'appareils devrait augmenter au cours des années à venir, rendant catie technique accessible au plus grand nombre.
(2) Le SHFJ est un centre du Commissariat à l'Energie Atomique, basé à Orsay.
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