Etude de l imagerie cellulaire et inflammatoire chez les patients présentant un syndrome cliniquement isolé

Transcription

1 Etude de l imagerie cellulaire et inflammatoire chez les patients présentant un syndrome cliniquement isolé Anne Kerbrat : neurologue spécialisée dans la Sclérose en Plaques Benoit Combès : ingénieur expert traitement des images et statistiques Laboratoire d accueil : Unité VisAGeS INSERM U746 à Rennes (Unité commune avec Inria et IRISA-CNRS)

2 Le contexte

3 La Sclérose en Plaques Maladie inflammatoire du système nerveux central Femme jeune entre 20 et 40 ans Prévalence : 1/1000 Syndrome cliniquement isolé: 1 er symptôme de la maladie 10 ans 20 ans

4 Physiopathologie Imagerie de la BHE Imagerie de la microglie et des macrophages

5 Imagerie spécifique de la neuroinflammation

6 Imagerie spécifique de la neuroinflammation En IRM Imagerie du macrophage Marquage des macrophages en périphérie par des oxydes de Fer Acquisition des images après 24h

7 Imagerie spécifique de la neuroinflammation En IRM En TEP Imagerie du macrophage Marquage des macrophages en périphérie par des oxydes de Fer Acquisition des images après 24h Imagerie de la microglie et du macrophage Marquage de la protéine TPSO Protéine up-régulée en cas d activation de la microglie et des macrophages (Politis et al. 2012)

8 Notre ambition Objectif :

9 Notre ambition Objectif : Mieux comprendre le processus inflammatoire

10 Notre ambition Objectif : Mieux comprendre le processus inflammatoire Pourquoi?

11 Notre ambition Objectif : Mieux comprendre le processus inflammatoire Pourquoi? Améliorer la prise en charge des patients

12 Notre ambition Objectif : Mieux comprendre le processus inflammatoire Pourquoi? Améliorer la prise en charge des patients Développer de nouveaux marqueurs prédictifs

13 Les données

14 L'IRM comme outil d'investigation Imagerie des lésions T1w, T2w, PD Imagerie par produit de contrastes Gadolinium (rupture de la BBB) Uspio (concentration macrophages) Imagerie quantitative de la structure des tissus T2, T2*,DTI, MTR

15 Les données 15 patients, plus de 400 lésions mois USPIO PROTOCOLE D IMAGERIE Multiples séquences : T1-w, T2-w, diffusion, MTR, relaxométrie T2 et T2*

16 Etape 1 : Catégorisation des lésions

17 Les données T1 + Gado T1 + USPIO Différence de T2 Différence de R2

18 Quelques chiffres

19 Quelques chiffres

20 Quelques chiffres 15 CIS

21 Quelques chiffres 15 CIS 52 IRM + Gd et Uspio

22 Quelques chiffres 15 CIS 52 IRM + Gd et Uspio 62 lesions Gd + 23 lesions Uspio +

23 Quelques chiffres 15 CIS 52 IRM + Gd et Uspio 62 lesions Gd + 23 lesions Uspio + 41 Gd+/Uspio- (G+) 21 Gd+/Uspio+ (U+) 2 Gd-/Uspio+

24 Quelques chiffres 15 CIS 52 IRM + Gd et Uspio 62 lesions Gd + 23 lesions Uspio + 41 Gd+/Uspio- (G+) 21 Gd+/Uspio+ (U+) 2 Gd-/Uspio+

25 Quelques chiffres 15 CIS 52 IRM + Gd et Uspio 62 lesions Gd + 23 lesions Uspio + 41 Gd+/Uspio- (G+) 21 Gd+/Uspio+ (U+) 2 Gd-/Uspio+

26 Quelques chiffres 15 CIS 52 IRM + Gd et Uspio 62 lesions Gd + 23 lesions Uspio + 41 Gd+/Uspio- (G+) 21 Gd+/Uspio+ (U+) 2 Gd-/Uspio+

27 Un élément important Que signifient ces trois groupes (G+, U+ et L-)?

28 Un élément important Que signifient ces trois groupes (G+, U+ et L-)? - Une lésion dans U+ (ou G+) signifie juste que lors de l'acquisition elle etait U+, ce n'est caractéristique de la lésion qu'à un instant donné. - Toutes les lésions ont été ou seront U+, G+ et L-

29 Un élément important Que signifient ces trois groupes (G+, U+ et L-)? - Une lésion dans U+ (ou G+) signifie juste que lors de l'acquisition elle etait U+, ce n'est caractéristique de la lésion qu'à un instant donné. - Toutes les lésions ont été ou seront U+, G+ et L- Mais alors pourquoi?

30 Un élément important Que signifient ces trois groupes (G+, U+ et L-)? - Une lésion dans U+ (ou G+) signifie juste que lors de l'acquisition elle etait U+, ce n'est caractéristique de la lésion qu'à un instant donné. - Toutes les lésions ont été ou seront U+, G+ et L- Mais alors pourquoi? - Statistiquement, une lésion active pendant longtemps a plus de chance d'etre acquise U+. En d'autres termes, U+ contient statistiquement plus de lésions activent longtemps que G+.

31 Etape 2 : Caractérisation des macrophages dans les lésions

32 Caractérisation des macrophages dans les lésions

33 Caractérisation des macrophages dans les lésions

34 Caractérisation des macrophages dans les lésions Localisation des prises de contraste USPIO et relaxométrie T1-SE Carte de differences T2 Carte de differences T2*

35 Caractérisation des macrophages dans les lésions Pour 7 echos espacés de 13.8 ms chacun. Attention à l'incertitude!

36 Caractérisation des macrophages dans les lésions

37 Caractérisation des macrophages dans les lésions

38 Etape 3 : Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions

39 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions A cette échelle, l'amplitude de la prise de contraste ne semble pas etre lié à la destructuration du tissu

40 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions

41 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions

42 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions

43 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions MW U test avec effect size : «common language» Corrigées pour un contrôle du FDR à 5 %

44 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions

45 Etape 4 : Essayer d'avoir tort

46 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions Peut-on invalider ce modèle?

47 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions N- : les lésions Uspio-, ni Gado- apparaissant entre deux temps du suivi.

48 Lien entre l'activité macrophagique et la sévérité des lésions

49 Etape 6 : Réutiliser cette connaissance

50 Perspectives

51 Une application importante : imagerie de l'inflammation sans produit de contraste

52 Une application importante : imagerie de l'inflammation sans produit de contraste Imagerie en utilisant l'uspio Imagerie sans injection

53 Pour finir,

54 Publications associées à ces travaux 1. " Dynamic assessment of macrophages infiltration and microstructural damage within MS lesions. EUROPEAN COMMITTEE FOR TREATMENT AND RESEARCH IN MULTIPLE SCLEROSIS A. Kerbrat et al. " 2. "T2 and T2* relaxometry as a detector of USPIO enhancement in CIS patients. EUROPEAN COMMITTEE FOR TREATMENT AND RESEARCH IN MULTIPLE SCLEROSIS A. Kerbrat et. al. 3. " A Bayesian Model to Assess T2 Values and their Changes Over Time in Quantitative MRI. INTERNATIONAL CONFERENCE ON MEDICAL IMAGE COMPUTING AND COMPUTER ASSISTED INTERVENTION B. Combès et. al. En cours de rédaction: 4. Assessment of the dynamic of macrophages infiltration within MS lesions and NAWM during the first year of multiple sclerosis A. Kerbrat et. al.

55 Remerciements L INCR et les donateurs de Bretagne Atlantique Ambition Elise Bannier, Jean Christophe Ferré, Olivier Commowick, Christian Barillot et Gilles Edan CHU de Rennes et laboratoire Visages Ayman Tourbah, Adil Maarouf, Isabelle Berry, Jean-Philippe Ranjeva CHU de Reims, Marseille et Toulouse