Etude de groupes

ROI : –Facile –Connaissance à priori des faisceaux –opérateur dépendant –DTI normalisées ou non –Variabilité des anomalies le long du faisceau : la détection depend donc de la topographie de la ROI ! –Snook à faire neuroimage ROI

Pb de la technique : Variabilité interindividuelle de FA en fonction de la ROI : Fx corticospinal –Faire étude sur ROI de moindre variation (1 et 2) –Schimrigk AJNR 2007

Quelles mesures et quels parametres? Comparaisons : –Droit vs gauche –Droit/gauche –FA, MD…autres

Concha : epilepsie analyse CC apres callosotomie, neuroimage 2006 Mesure : –Vecteur principal : diffusivité parallèle –Diffusivité perpendiculaire : k – = (k 2 + k )/2. Résultats :Diminution FA à partir de S1. –S1 : diminution de diffusivité parallele : cassure des axones en différentes parties –M2 et M4 : diminution de la diffusivité perpendiculaire : dégradation de la myéline conséquence de l’atteinte axonale

Modèle de la dégénerescence wallérienne Dans les premiers jours : désintégration axonale et myéline intacte –diminution diffusivité parallele A J5 : dégradation de la myéline – diffusivité perpendiculaire augmente Phase chronique : –augmentation de la diffusivité perpendiculaire La myéline module la diffusivité perpendiculaire

Etudes sur l’ensemble du cerveau

Methode : VBDTI VBDTI (SPM5) : – images b0 normalisées sur le template T 2 –(meilleure avec la matrice du T1) –Cartes de FA normalisées et lissées : – Seuil de FA>0,2 (voxels avec une valeur de FA inférieure non pris en compte dans les analyses)

MCI :diminution FA postérieure Medina Neurobiol Aging 2005

Limites de la VBDTI Normalisation : –Analyse différent entre la méthode en ROI et en Voxel based : corps calleux splénium et genou: normalisation trop variable en voxel based Noyau caudé : interface avec le ventricule (ventricule dilaté+) Fx pyramidal Les anomalies détectées sont des pb d’interface SB/SG plutôt que des anomalies en elles memes

Limites de la VBDTI Normalisation : Simon neuroimage 2005 Augmentation de la FA chez les témoins se superposent aux ventricules des patients

Limites de la VBDTI Lissage : –Améliore les variations –Améliore la sensibilité de la détection –Augmente le volume partiel

Limites de la VBDTI FWHM is set to dat least twice the voxel dimension. Jones Neuroimage 2005 (Etude schizophrénie) : résultat à 4x la taille du voxel

DTI et études cliniques TBSS : Smith Nature Protocol 2007 –Alignement des cartes de FA –Création de la FA moyenne

DTI et études cliniques TBSS : Smith Nature Protocol 2007 –Création d’un squelette représentant le centre des principaux faisceaux –Projection des cartes de FA sur le squelette

DTI et études cliniques TBSS : Smith Nature Protocol 2007 –Comparaison voxel based –Timing : 1–5 h + 10 min par sujet; 20–500 h temps d’analyse –PB :coregistration en cas de lésion

Corrélation nouveau né prématuré (troubles visuels fréquents): FA et score visuel Bassi Brain

VBDTI+TBSS Shu HBM 2007 Trouble de la vision VBDTI : Diminution FA fx geniculo calcarin

Tractographie : –Valeurs moyennes FA et ADC –Valeur le long du faisceau :comment normaliser? –Qualité : tractographie dépendant (de l’acquisition à la reconstruction du fx) Wakana Neuroimage 2007 (optimisation reconstruction des fx) Comparaisons des deux méthodes : fx>Roi (Takoa neuroimage 2007) Etude de faisceaux

Analyse du template -moyenne sur le fx : Kim neuroreport 2008 Etude schizophrenie : template crée entre thalamus et 4 regions corticales

Statistique sur le faisceau?

Analyse quantitative du faisceau : comment homogénéiser les faisceaux?

Normalisation des fx selon repères anatomiques le long du trajet : –Fx cortico spinal segmenté en segment : mésencéphalique, capsulaire, corona radiata. –La longueur entre chaque région a été ajustée (linéaire) avant le calcul des moyenne de chaque groupe

Création de template : le plus fréquent (pallie le soucis de normalisation) – 1) Conversion binaire des fx reconstruits – 2) Normalisation des fx –3) Carte probabilistique des fx binaires et normalisés des sujets : chaque pixel contient l’information de probabilité de contenir une fibre du fx (SPM5 software, p<0.01, FDR correction). Etude de faisceaux : Méthode du template

Methode : Fiber quantification Carte statistique utilisée pour quantifier la valeur de FA selon l’axe z dans l’espace normalisé –Carte probabilistique de la substance blanche superposée sur la carte de FA normalisée, –FA calculée : FA : ∑(Pi x FAi)/ ∑Pi –Pi : probilité du i-th voxel occupée par le fx divisé par le nombre total de sujets –FAi : valeur de FA dans le i-th voxel Differences entre patients et controles le long de l’axe supéro inférieur z : test t indépendant (P < 0.05)

Hua Neuroimage -SEP -template -normalisation FA -statistique dans le template projeté sur FA normalisée

–si patients avec lésion : template créé chez les témoins –Etude : Rapport entre le template témoin et la lésion : ratio fx atteint/fx non atteint Corrélation avec la clinique Etude de faisceaux : Méthode du template

Recouvrement du fx dans la lésion avec un template Kanimatsu JMRI2007

Etude des Faisceaux en cas de lésion? Chez les patients : –Construire le faisceau : au contact ou à distance de la lésion? –Dégénerescence?

FA : T vs P T

Non négligent Négligent Urbanski JNNP 2007

Fx supérieur longitudinal; longitudinal inférieur et occipito frontal inférieur Urbanski JNNP 2007

Entre gyrus précentral et CI : si CI atteinte roi en mirroir de l’hémisphere sain. Att ROI doivent etre de taille identique Ratio fibres D vs G ou sain vs patho

Price brain 2006 : coupler analyse en voxel et tractographie

Etude avec lésions multiples :méthode du template Pagani Neuroimage 2005 Dans la SEP : faire les mesure en otant les régions d’anomalies de signal segmentées. Permet de faire des mesures dans le fx dans et hors de la lésion

Etude de connectivité

Atlas probabilistique Connectivité entre Hippocampe et Aires corticales Powell Neuroimage 2004

Projection de chaque aire corticale sur le striatum Cohen Nat neurosci 2009

Connectivité

Etude de la connectivité : dystonie –3T, FSL, 7 sujets et 7T. Bonhila 2008 P T

Connectivité du Locus niger : Menke Neuroimage 2009

Attention à la variabilité des faisceaux +++