La tractographie cérébrale, une innovation utilisée à l’IRP

Tractographie cérébrale l Institut de radiologie de Paris

La tractographie cérébrale, une innovation utilisée à l’IRP

Par le Pr Denis Ducreux

La tractographie est une technique d’imagerie médicale non invasive qui permet de voir l’organisation de structures fibrillaires au sein d’un organisme vivant (in vivo). Elle a trouvé ses premières applications en neuro-imagerie à la fin des années 1990 en dévoilant l’organisation tridimensionnelle des fibres de substance blanche du cerveau, rendant alors possibles les « dissections » virtuelles.

La tractographie cérébrale est disponible à IRP depuis l’arrivée de la nouvelle IRM 3T et du Pr Denis Ducreux.

Grâce à la tractographie, les routes de l’information que sont les fibres de substance blanche sont étudiées et cartographiées afin d’établir de véritables cartes GPS du cerveau.

Ces cartes permettent de mieux comprendre le fonctionnement cérébral à l’état normal. Surtout, elles vont permettre de mieux appréhender les états pathologiques en visualisant des anomalies ou des destructions de fibres. Elle est utilisée dans des pathologies aussi diverses que les pathologies inflammatoires (sclérose en plaque), tumorales (tumeurs gliales) ou encore la dépression, les traumatismes crâniens, les syndromes de stress post-traumatique et les pathologies dissociatives (autisme, schizophrénie, etc.).

Tant la réalisation d’une tractographie que son analyse requiert une grande expertise.

Comment réalise-t-on une tractographie du cerveau ?

C’est à partir d’images spécifiques d’IRM appelées tenseur de diffusion (DTI) que la tractographie cérébrale est calculée par ordinateur. Ces séquences d’IRM mettent en évidence les différents mouvements de l’eau autour des fibres de substance blanche du cerveau. Une fois l’acquisition des images de DTI réalisée, un algorithme informatique reconstruit en 3D l’écoulement de l’eau le long de ces fibres. Cet écoulement reflète exactement l’anatomie cérébrale de ces fibres. Ainsi, la tractographie est certes une visualisation indirecte de l’anatomie cérébrale mais une visualisation extrêmement pertinente de celle-ci.

Tractographie cérébrale l Institut de radiologie de Paris

Plus le champ (la puissance) de l’IRM sera élevé, plus la tractographie pourra être précise. A cette puissance de champ s’ajoutent non seulement la qualité des éléments de l’IRM (nombres d’éléments d’antenne, puissance des gradients de la machine, etc…), mais également la qualité de l’algorithme informatique permettant la reconstruction des fibres.

Dans quel cas la tractographie cérébrale présente-t-elle un intérêt ?

Tout d’abord, la tractographie trouve de nombreuses applications médicales pour caractériser des pathologies du cerveau.

Tumeur cérébrale

Lorsqu’une tumeur cérébrale envahit et détruit les fibres de substance blanche, la tractographie permet d’avoir une excellente visualisation de cet envahissement, ce qui permettra au chirurgien d’anticiper et de planifier la chirurgie d’exérèse.

Après un traumatisme crânien

La tractographie va permettre ici de visualiser des lésions si infimes qu’elles passent habituellement inaperçues sur les IRM dites conventionnelles.

Pathologies psychiatriques

La tractographie est également utile pour des pathologies psychiatriques, telles que la dépression, les troubles bipolaires, afin de pouvoir prédire une efficacité du traitement médical envisagé, et éventuellement une adaptation de celui-ci (médecine personnalisée).

La tractographie permet également de mieux étudier le fonctionnement complexe du cerveau.

Ainsi, en étudiant ces routes de l’information que sont les fibres de substance blanche du cerveau, on peut mieux comprendre certains aspects du fonctionnement cérébral tant au plan cognitif qu’émotionnel.

Enfin, elle est utile aussi pour l’étude des racines nerveuses et des plexus afin de mieux détecter les zones atteintes.