Volume physiologique et atrophie du cerveau et de la moelle épinière mesurés par imagerie par résonance magnétique

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire et neurodégénérative chronique à médiation immunitaire qui affecte le système nerveux central. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est le principal examen paraclinique utilisé pour surveiller l'activité de la maladie et la réponse au traitement. Cependant, il n'y a qu'une corrélation limitée entre les symptômes cliniques et les résultats observés sur l'IRM conventionnelle - un phénomène appelé paradoxe clinico-radiologique. La mesure de l'atrophie cérébrale globale et régionale fournit des informations supplémentaires à l'IRM et semble mieux corrélée avec l'évolution clinique et le pronostic. Au cours des deux dernières décennies, l'atrophie cérébrale dans la SEP a fait l'objet d'études approfondies, des seuils de perte de volume cérébral au fil du temps ont été établis et il est probable qu'elle deviendra une mesure de résultat importante à la fois dans les études cliniques et dans la pratique de routine.

Par rapport à l'atrophie cérébrale, l'atrophie de la moelle épinière (SC) et sa relation avec l'incapacité liée à la SEP ont reçu moins d'attention. Cela est en partie dû à des défis techniques tels que le champ magnétique inhomogène dans cette région, les petites dimensions physiques du SC et les artefacts causés par le mouvement du SC dans le canal rachidien ainsi que le flux de liquide céphalo-rachidien et le mouvement périodique dû aux cycles respiratoires et cardiaques. De plus, les lésions focales de SEP de la moelle épinière peuvent provoquer à la fois un gonflement et un rétrécissement du SC qui influencent son volume absolu, entraînant des problèmes d'interprétation du volume absolu du SC dans la SEP. Malgré tous ces défis, il est possible d'identifier les lésions SC et de mesurer de manière fiable le volume SC, mais il n'existe pas de logiciel "gold standard" (standardisé) pour la mesure du volume SC et aucun accord sur le niveau SC (segments) le plus adapté au SC. mesure de la perte de volume.

En 2016, nous avons développé un pipeline semi-automatique interne pour la mesure du volume de la moelle épinière cervicale qui fait partie du programme Scanview. La segmentation est effectuée sur des images pondérées en T2. Dans la première étape, un marqueur est placé manuellement au centre d'un disque intervertébral C3-4 (plan sagittal). Par la suite, un redressement de la moelle (rotation manuelle de la moelle pour obtenir une orientation perpendiculaire de la moelle épinière à la partie dorsale du corps vertébral C3), qui permet de réduire le volume partiel dû à l'orientation de la moelle. Après ce centrage et ce redressement, la matrice de transformation est enregistrée et toutes les étapes suivantes sont entièrement automatisées. Ces étapes comprennent : 1. Division des sous-pixels, 2. Inversion du contraste des images pondérées en T2 et lissage en appliquant un ensemble de filtres médians, gaussiens et d'amélioration des bords et 4. Interpolation spline cubique pour trouver une courbe qui représente une bordure d'une moelle épinière avec la probabilité la plus élevée. Enfin, une somme des aires moyennes de 21 tranches de 1 mm est calculée (1 tranche centrale fixée au centre d'un disque intervertébral C3-4 et 2 x 10 tranches en direction crânienne et caudale. À l'aide de ce nouveau logiciel, nous avons évalué 1 036 patients atteints de SEP en 2016 et 2017. La variabilité intra- et inter-évaluateur de l'évaluation du volume SC a été effectuée en utilisant le coefficient de corrélation intraclasse (ICC) avec un accord absolu mixte bidirectionnel et une conception à mesure unique. L'analyse a confirmé la très bonne cohérence (> 98%) de la méthode. Les résultats préliminaires ont montré une corrélation significative entre le volume de la moelle épinière et différents phénotypes cliniques.