Évaluation longitudinale de la plasticité structurelle de la moelle épinière à l'aide du DTI chez les patients atteints de SCI

Aujourd'hui, les normes internationales pour la classification neurologique des lésions de la moelle épinière (ISNSCI), qui comprennent des tests de la fonction sensorielle motrice et cutanée, et la mesure de l'indépendance de la moelle épinière (SCIM) sont les normes de référence pour la classification neurologique des lésions de la moelle épinière (SCI). Ces mesures standard ont des applications très importantes dans la réhabilitation des lésions médullaires en tant que mesures cliniques primaires et résultats. Malgré l'importance et l'utilité de leurs applications, ces mesures standards ont leurs limites. Par exemple, l'ISNSCI, destiné à être un système de classification clinique, est subjectif et relativement insensible aux changements neurophysiologiques et fonctionnels progressifs au cours des phases aiguës et chroniques de la récupération. De plus, l'ISNSCI ne peut pas évaluer la fonction de la moelle épinière (SC) en dessous du niveau neurologique. Pour certains patients tels que les enfants et les patients souffrant de lésions cérébrales concomitantes, une évaluation fiable ne peut pas être effectuée en raison de leur engagement cognitif limité dans le processus d'évaluation. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) a été proposée comme un outil plus objectif pour aider les cliniciens à établir un pronostic. Cependant, une étude récente a montré que l'IRM clinique conventionnelle n'est pas bien corrélée avec les scores mesurés avec l'ISNSCI.

L'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) est un outil d'IRM avancé capable de sonder les informations sur l'intégrité de la substance blanche en mesurant la diffusion directionnelle des molécules d'eau, fournissant ainsi plus de détails microscopiques que l'IRM conventionnelle. Des découvertes récentes suggèrent que le DTI est un outil prometteur, non invasif et objectif pour évaluer et surveiller les changements structurels dans les voies des axones de la substance blanche après une SCI. Nos données préliminaires ont montré un écart significatif des indices DTI par rapport aux valeurs normatives des sujets sains chez un patient blessé médullaire dont les scanners T2 conventionnels semblaient normaux (voir la section des données préliminaires). Une explication probable de cette altération observée des indices DTI est la dégénérescence et la démyélisation dans les voies axonales descendantes. Bien que le DTI ait été utilisé dans des modèles animaux pour mesurer l'évolution de la blessure dans le SC et s'est montré très prometteur dans la détection de changements pathologiques dans le SC, aucune donnée DTI longitudinale obtenue à partir de SC humain n'est disponible pour indiquer la sensibilité de la technique DTI dans la détection de la progression de la SCI. ou récupération. Le DTI est-il capable de détecter les changements structurels qui se produisent dans le SC au cours de la réadaptation chez les personnes atteintes de SCI ? Ces paramètres DTI mesurés seront-ils corrélés avec les scores basés sur l'ISNSCI ? L'hypothèse fondamentale de l'étude actuelle est que la rééducation peut faciliter la réparation des fibres SC ainsi que les adaptations spontanées à la suite de la blessure pour aider à reconnecter certaines des fibres nerveuses blessées avec les motoneurones contrôlant les muscles, ce qui améliorera à son tour l'activité des motoneurones pour favoriser la fonction musculaire. et tous ces changements peuvent être détectés par les protocoles DTI longitudinaux proposés et les outils cliniques standard pour l'évaluation de la fonction motrice. Les résultats attendus obtenus par cette étude longitudinale soutiendraient l'application du DTI dans la surveillance des changements plastiques dans le SC blessé et les mesures dérivées du DTI pourraient potentiellement aider les cliniciens à établir un diagnostic plus objectif de la blessure et à estimer sa progression, qui sont essentiels à la planification ciblée. thérapies. Cependant, il n'entre pas dans le cadre de cette proposition de distinguer les contributions aux changements structurels se produisant dans le SC entre les facteurs spontanés et de traitement. Parce qu'il est contraire à l'éthique de ne pas traiter les patients, cette limitation ne peut pas être surmontée dans l'étude humaine actuelle. Étant donné que l'objectif principal de l'étude est le suivi longitudinal des changements structurels du SC à l'aide de la neuroimagerie plutôt que de déterminer les contributions relatives à ces changements par la récupération et le traitement spontanés, la limitation ne devrait pas influencer de manière significative la qualité de notre étude. Pour tester l'hypothèse, les enquêteurs proposent les objectifs spécifiques suivants.

Objectif 1 : Suivre les changements structurels du SC chez les patients atteints de SCI incomplète (iSCI) à l'aide du DTI. Chaque patient de l'étude proposée sera scanné couvrant toute la région cervicale du SC à l'aide d'une séquence DTI au départ, 2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois après le début de l'intervention de rééducation standard. Les indices DTI (voir les méthodes pour plus de détails) seront quantifiés et comparés à tous les points dans le temps. Des études antérieures longitudinales sur le cerveau DTI humain et animal suggèrent que le DTI est sensible pour détecter les changements structurels de la matière blanche du cerveau 24 heures (étude animale) et 3 mois (résultats non publiés du DTI humain par le groupe PI) après une lésion cérébrale et 6 mois après le scanner initial chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) (les données DTI n'étaient disponibles que 6 mois après l'examen initial dans cette étude). Les enquêteurs émettent l'hypothèse que le protocole DTI proposé sera en mesure de capturer les changements structurels dans SCI au cours de son cours de récupération.

Objectif 2 : Corréler la plasticité SC manifestée par des changements dans les indices DTI avec les évaluations cliniques de la blessure et de la fonction sensorimotrice. Les indices DTI quantitatifs seront corrélés aux diagnostics cliniques de SCI et aux évaluations cliniques de la fonction sensorimotrice des membres supérieurs et inférieurs des patients. On suppose que l'indice DTI de SCI sera corrélé de manière significative avec le diagnostic clinique et les scores de la fonction sensorimotrice supérieure et inférieure. Le paramètre DTI est très prometteur pour être un biomarqueur de SCI et devrait avoir une valeur pronostique pour prédire le résultat fonctionnel d'un programme de réadaptation.