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La relaxométrie : quand l’IRM fédère les organismes de recherche



Une étude préclinique associant plusieurs organismes nationaux de recherche (INSERM, CNRS, CEA et Universités) a produit des cartes de référence en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) de cerveau d'un modèle rongeur sain. La création de ce réseau original de plateformes d'imagerie préclinique découle de l'initiative France Life Imaging1 (FLI) et se prolonge aujourd'hui via le réseau SAIN2 (Small Animal Imaging Network) qui regroupe une dizaine de plateformes en France. Ce travail, publié dans la revue Frontiers in Neuroinformatics, démontre la faisabilité d'études précliniques IRM à grande échelle impliquant plusieurs centres3.

Publié le 22 juin 2020

Les études cliniques d’imagerie chez l’Homme incluent couramment plusieurs centaines à plusieurs milliers d’individus, grâce à la collaboration de plusieurs centres et plateformes. De telles études multicentriques sont beaucoup plus rares dans le domaine de la recherche préclinique, alors qu’elles permettraient d’améliorer la validité des résultats statistiques obtenus, par la mise en commun d'un nombre suffisant de données expérimentales produites par différents centres d'imagerie. Il est également primordial de pouvoir standardiser tant les protocoles d’acquisition utilisés sur les différentes plateformes que les traitements d’analyse d’image appliqués pour exploiter ces données.

L’équipe traitement et analyse d’images multimodales du laboratoire des maladies neurodégénératives de MIRCen a participé à une étude préclinique collaborative, qui démontre la faisabilité et l’intérêt d’une telle étude multicentrique chez le rongeur. Les données brutes d’imagerie IRM de quarante rats, produites par deux centres, ont été partagées et analysées grâce à des logiciels d’analyse développés par quatre centres. Les travaux se sont concentrés sur les cartographies des temps de relaxation T1 et T2 du cerveau sain du rat à un haut champ magnétique de 7 Tesla. L’analyse et la comparaison de ces paramètres permettent notamment d’étudier l’anatomie du cerveau, et en particulier les contrastes entre la matière blanche et la matière grise. Les résultats quantifient la variabilité observée entre les deux centres fournisseurs de données IRM. Ils permettent également d’évaluer l’influence des étapes de traitement des images sur les cartes finales, en utilisant trois algorithmes d’ajustement des intensités provenant de trois différents centres. Enfin, les temps de relaxation T1 et T2 ont été étudiés dans différentes régions anatomiques d’intérêt du cerveau, à l’aide de solutions d’analyse d’images développées par deux des centres. Les différences mesurées entre les données T1 et T2 se sont avérées peu importantes.

Cette étude démontre ainsi la possibilité de mener dans de bonnes conditions des études multicentriques. Les cartes obtenues de relaxométrie de cerveaux de rongeurs sains, pourront être utilisées à l’avenir comme références lors de l’exploration des modifications de l’intensité des images dans des modèles expérimentaux pathologiques. 

En haut : à gauche. Images sagittales et coronales individuelles brutes pondérées en T1 (TI : 247 ms). À droite. Images sagittales et coronales brutes individuelles pondérées en T2 (TE : 50 ms).  Au milieu : Gauche. Vues sagittales et coronales du modèle moyen de relaxométrie T1 (n = 40 rats). À droite. Vues sagittales et coronales du modèle de relaxométrie moyenne T2 (n = 40 rats).  En bas. À gauche. Vues sagittales et coronales du modèle pondéré en T1 (40 rats ; TI = 247 ms). À droite. Parcellisation du modèle pondéré en T1 (chaque région du cerveau a une couleur différente) (tiré de l’article).
© Frontiers in Neuroinformatics



1 Pour en savoir plus sur l’initiative FLI

2 Pour en savoir plus sur le réseau SAIN

3 INSERM, U1216, Grenoble Institut des Neurosciences, Université Grenoble Alpes / CNRS, CRMBM, Aix-Marseille Université / UMR 9199, CNRS, CEA-MIRCen, Université Paris-Saclay / CNRS, ICube-IMAGeS, Université de Strasbourg

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