Imagerie du tenseur de diffusion

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L’imagerie du tenseur de diffusion (DTI) est une technique basée sur l'imagerie par résonance magnétique (IRM) qui permet de visualiser la position, l’orientation et l’anisotropie des faisceaux de matière blanche du cerveau.

L’architecture des axones en faisceaux parallèles, ainsi que leur couche de myéline, facilite la diffusion des molécules d’eau le long de leur axe. Cette diffusion privilégiée dans une direction est dite "anisotrope". La technique d'imagerie du tenseur de diffusion est une extension de l'IRM de diffusion, qui permet de quantifier ces mouvements à l'échelle microscopique. En appliquant des gradients de diffusion (c'est-à-dire des variations de champ magnétique dans l'aimant de l'IRM) dans au moins 6 directions, il est possible de calculer, pour chaque voxel, un tenseur (c-à-d une matrice 3*3) qui décrit la diffusion anisotrope. La direction du faisceau qui traverse le pixel est donnée par le vecteur propre principal de son tenseur. En association une couleur à chacune des 3 directions de l’espace (rouge : gauche-droite ; bleu : cranio-caudale; vert : antéro-postérieur), on peut créer une cartographie des faisceaux indiquant leurs positions, directions et anisotropies.

Des algorithmes de "fiber tracking" permettent de suivre le faisceau sur toute sa longueur, par exemple du cortex moteur à la moelle épinière pour le faisceau cortico-spinal (qui transmet l'information motrice).

Applications cliniques

Localisation des faisceaux touchés par une lésion dans la matière blanche (par exemple une plaque de sclérose en plaques)
Localisation de tumeurs par rapport aux faisceaux de matière blanche environnants (infiltration, déflection)
Localisation des principaux faisceaux de matière blanche pour le planning chirurgical
Evaluation de la maturation de la matière blanche chez les jeunes enfants