Étude du tractus cortico-spinal en tractographie : analyse comparative de 4 algorithmes

Romuald Seizeur; Nicolas Wiest-Daesslé; Sylvain Prima; Camille Maumet; Elsa Magro; Jean-Christophe Ferré; Xavier Morandi

Étude du tractus cortico-spinal en tractographie : analyse comparative de 4 algorithmes

Romuald Seizeur ^{1, 2, *} Nicolas Wiest-Daesslé ^{1, 3, 4} Sylvain Prima ¹ Camille Maumet ¹ Elsa Magro ^{1, 2} Jean-Christophe Ferré ^{1, 5} Xavier Morandi ^{1, 6}

* Corresponding author

1 VisAGeS - Vision, Action et Gestion d'informations en Santé

INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U746, Inria Rennes – Bretagne Atlantique , IRISA-D5 - SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE

2 Service de neurochirurgie [Brest]

3 Service de neurologie [Rennes]

4 Plateforme neurinfo [Rennes]

5 Service de radiologie et imagerie médicale [Rennes]

6 Service de neurochirurgie [Rennes]

Résumé : Introduction. Si la substance grise a été largement étudiée en IRM fonctionnelle (IRMf), l'étude in vivo des tractus de substance blanche est plus récente. L'IRM en tenseur de diffusion permet désormais de l'étudier grâce à la tractographie. Notre objectif était l'étude du tractus cortico-spinal (TCS) en tenseur de diffusion et en tractographie chez des sujets sains en comparant 4 algorithmes différents. Matériel - Méthode. La population concernait 15 volontaires sains droitiers. Une IRM 3T anatomique T1 a permis la détermination des régions d'intérêts (ROI) au niveau du mésencéphale. L'IRMf a été analysée par le logiciel SPM5 afin d'obtenir une carte d'activation représentant l'activation motrice de la main au niveau du cortex moteur. L'IRM de diffusion a servi à reconstruire un tenseur (matrice 3x3) en chaque voxel de l'image. Après recalage des 3 séquences, nous avons comparé 4 algorithmes différents pour effectuer la tractographie du TCS : la méthode FACT (Mori et al), 2 variations de FACT utilisant les méthodes d'intégration de Runge-Kutta (ordre 2 et 4) sur les vecteurs propres, ainsi que la méthode TEND (TENsor Deflection) qui infléchit la direction de la fibre en utilisant tout le tenseur. Les tractographies ont été réalisées entre les deux ROI de chaque côté. Résultats ou Cas rapporté. Les 4 méthodes donnent des résultats similaires, méconnaissant une partie des fibres passant par la partie ventro-latérale de la ROI fonctionnelle. Conclusion. La limite principale du tenseur se situe au niveau des croisements des fibres, car il ne représente correctement qu'une seule direction de diffusion. Ces méthodes monodirectionnelles ne sont pas suffisantes pour déterminer l'anatomie exacte du TCS notamment dans le contexte de la chirurgie guidée par l'image. Des études complémentaires sont nécessaires pour résoudre ce problème par des méthodes plus complexes, notamment probabilistes ou multidirectionnelles.

Document type :

Conference papers

Domain :

Life Sciences [q-bio] / Bioengineering

Complete list of metadatas

https://www.hal.inserm.fr/inserm-00601401
Contributor : Sylvain Prima <>
Submitted on : Tuesday, June 21, 2011 - 12:09:15 PM
Last modification on : Tuesday, March 5, 2019 - 1:45:48 AM
Long-term archiving on : Thursday, March 30, 2017 - 11:47:19 AM

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