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Intérêt de la neurotractographie fonctionnelle dans la reconstruction des voies visuelles en IRMTD - 23/11/10

Doi : 10.1016/j.jfo.2010.09.006 
A. Istoc a, , C. Habas a, M.-T. Iba-Zizen a, T.H. Nguyen a, A. Abanou a, M. Yoshida c, L. Bellinger a, J.-F. Le Gargasson b, E.A. Cabanis a, d
a UFR 927 Pitié-Salpêtrière, CNRS UMR 6569, service de neuro-imagerie et radiologie, centre hospitalier national d’ophtalmologie des XV-XX, université Pierre-et-Marie-Curie Paris-6, 28, rue de Charenton, 75571 Paris cedex 12, France 
b Inserm U 592, UFR Lariboisière Saint-Louis, laboratoire physiopathologie cellulaire et moléculaire de la rétine, laboratoire Vision, 10, avenue de Verdun, 75010 Paris, France 
c Jikei University School of Medicine, Tokyo, Japon 
d Académie nationale de médecine, 16, rue Bonaparte, 75006 Paris, France 

Auteur correspondant.

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Résumé

Objectif

Cet article se propose de montrer l’intérêt de la tractographie couplée à l’IRM fonctionnelle pour « tracer » in vivo des voies visuelles en combinant : (1) l’imagerie en tenseur de diffusion et la tractographie et (2) l’imagerie fonctionnelle (IRMf).

Matériels et méthodes

Les voies visuelles ont été reconstruites chez 205 sujets, sains et pathologiques. Onze cas ont bénéficié, en plus, d’une acquisition en IRM fonctionnelle (effet BOLD), utilisant une stimulation par damiers noir-blancs clignotant. L’acquisition a été pratiquée sur IRM 3.0 Tesla GEHC. Les données de neurotractographie et de l’IRMf ont été secondairement fusionnées, ce qui constitue la neurotractographie fonctionnelle.

Résultats et discussion

Les principaux segments des voies visuelles ont été reconstruits en tractographie : les nerfs optiques, le chiasma optique, les tractus et les radiations optiques, ainsi que la décussation de fibres dans le chiasma optique (de possibles voies directes hypothalamiques et thalamiques ont été également identifiées).

Conclusions

L’imagerie en tenseur de diffusion constitue une méthode prometteuse pour le diagnostic des maladies neurologiques. L’utilisation d’algorithmes informatiques sophistiqués donne accès à l’anatomie in vivo. De plus, les cartes d’activation IRMf peuvent être superposées sur les cartes d’anisotropie. La tractographie reliant deux régions d’un même réseau fonctionnel renseigne ainsi sur la connectivité structurale sous-jacente. On parle en conséquence de neurotractographie fonctionnelle.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Objective

This article shows that functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) are very useful in the in vivo description of the visual pathways using today’s most advanced techniques and allowing fusion between fMRI and tractography. Two complementary techniques were combined: (1) DTI coupled with the tractography and (2) fMRI.

Materials and methods

A group of 205 cases, normal and pathological, children and adults, were studied for tractographic reconstitution of visual pathways. In addition, 11 patients underwent an acquisition in fMRI (BOLD effect), with a stimulation of a black-and-white flickering checkerboard. Acquisition was carried out on a 3.0 Tesla GEHC MRI unit. Activated arrays of fMRI are overlaid with those of neurotractography (neural tractography) having like results a functional neurotractography.

Results and discussion

The main components of the visual pathways were successfully reconstructed in tractography: the optic nerves, optic chiasm, optic tracts, and optic radiations. It was also possible to visualize fiber decussation within the chiasma (possible direct pathways to the hypothalamus and thalamus were also identified).

Conclusions

The tensor of diffusion is increasingly used and is a promising technology to improve the diagnosis of neurological diseases. Sophisticated algorithms contribute a new vision of the anatomy, with the possibility of isolating distinct anatomical entities. With the software used, the charts of fMRI activation are overlaid on the anisotropy charts. The tractograms that link two regions of the same functional network thus provide information on subjacent structural connectivity. Consequently, one speaks about functional neurotractography.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots-clés : Anatomie, Cerveau, Imagerie par résonance magnétique, IRMf, Faisceaux de substance blanche, Tenseur de diffusion, Tractographie, Voies visuelles

Keywords : Anatomy, Brain, Diffusion tensor, fMRI, Magnetic resonance imaging, Tractography, Visual pathways, White matter tracts


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Vol 33 - N° 9

P. 670-679 - novembre 2010 Retour au numéro
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