Pouvons-nous utiliser l’IRMf à l’état de repos et la tractographie par fibre CSD pour la cartographie préchirurgicale ?

Cette étude vise à étudier et valider de manière prospective l'application de l'IRM fonctionnelle à l'état de repos (rs-fMRI) et de l'imagerie de diffusion à haute résolution angulaire (HARDI), en particulier tractographie de déconvolution sphérique contrainte (CSD), dans la cartographie cérébrale fonctionnelle et structurelle préchirurgicale aux fins de planification neurochirurgicale, navigation et évaluation des risques. L'objectif principal est de déterminer si la tractographie rs-fMRI et CSD est capable de remplacer la tractographie par fibre (FT) basée sur l'IRMf basée sur les tâches (tb-fMRI) et l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) en utilisant l'attribution de fibres par algorithme de suivi continu (FACT) pour cartographier les réseaux sensoriels-moteurs, langagiers, visuels, ainsi que les réseaux fonctionnels et structurels cognitifs supérieurs du cerveau chez les patients présentant une pathologie cérébrale se prêtant à une intervention chirurgicale. Cette question de recherche sera étudiée en acquérant des données TB-fMRI et rs-fMRI, ainsi que des données HARDI pour les patients préchirurgicaux. Le flux de travail de routine de la planification préchirurgicale et de l'évaluation des risques à l'aide de l'IRMf TB et du DTI FT sera suivi et utilisé pour la planification initiale. Des études antérieures ont révélé un degré élevé de concordance entre rs-fMRI et tb-fMRI[1]-[5] ainsi qu'entre CSD et DTI FT[6]-[8], mais ont tiré de telles conclusions à partir de tailles d'échantillon relativement petites. L'objectif est d'incorporer les résultats de l'IRMf rs et du CSD dans le processus de planification préchirurgicale, mais avec plus de poids attribué aux résultats de l'IRMf TB et du DTI. La population étudiée sera composée de 10 contrôles normaux à des fins d'optimisation de l'imagerie IRM uniquement, 150 patients préchirurgicaux du service d'imagerie de l'UZ Leuven quel que soit le type exact de pathologie (lésions occupant de l'espace, épilepsie, malformations vasculaires, etc.).

Comme la tuberculose-IRMf a déjà été validée par rapport à l'étalon-or de la cartographie fonctionnelle, la stimulation corticale électrique (ECS), tandis que la rs-fMRI a déjà été validée par rapport à la tuberculose-IRMf. La même chose a été faite en comparant le DTI et le CSD. À notre connaissance cependant, une étude comparative avec une population d'étude aussi vaste et diversifiée tentant de valider toutes ces modalités par rapport à l'étalon-or n'a pas encore été réalisée.

Des méthodes d'accélération de l'acquisition d'images, telles que l'imagerie parallèle (PI), les acquisitions multicoupes simultanées (SMS) et la détection compressée (CS) seront utilisées dans la mesure du possible. Ces méthodes d’accélération peuvent potentiellement être exploitées pour améliorer la qualité des données IRMf et IRMd ainsi que pour raccourcir le temps d’acquisition. Dans le cas de l’IRMf, l’IP et le SMS peuvent être utilisés pour augmenter la résolution temporelle, le rapport signal/bruit temporel et même la résolution spatiale. L'IRMd devrait bénéficier de ces techniques en augmentant la résolution directionnelle et/ou spatiale.