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Nous avons ici regardé les lésions en fonction de leur type : périventriculaire,

juxtacorticale, corticale et fosse postérieure avec le cas particulier des trous noirs.

Ce classement correspond à une réalité médicale, car ces différentes catégories

de lésions sont utilisées dans les critères de diagnostic et dans l’observation de

la maladie. Dans le cadre de cette évaluation, la catégorisation de ces lésions a

été effectuée à la main et de manière arbitraire. Il serait intéressant de définir une

caractérisation précise de ces catégories à l’aide de quantificateurs – signal, taille,

position, localisation par rapport à certaines structures cérébrales.

L’automatisa-tion de cette caractérisaL’automatisa-tion permettrait l’extracL’automatisa-tion automatique des critères de

Barkhof, mais aussi de pouvoir explorer de nouveaux algorithmes de

segmenta-tion spécifiques à chaque catégorie : segmenter chaque type de lésion de manière

différente semble indispensable pour obtenir des résultats plus homogènes.

Lésions (manuel) Lésions (auto.)

IRM DP IRM T2 FLAIR

Patient : MCI01

FIG. 8.14 – Il est admis que la segmentation des lésions de SEP en IRM T2 FLAIR

dans la zone sous-tentorielle conduit à l’apparition de faux positifs. La correction

du biais opérée en FLAIR permet de limiter les dégâts, mais le problème est lié à

la modalité elle-même. Les lésions sous-tentorielles doivent donc être segmentées

autrement, à l’aide de l’IRM DP.

Cette étude aura montré que le choix d’algorithmes simples prenant pour base

l’intensité des voxels donne des premiers résultats qui peuvent servir de socle à des

traitements postérieurs. La poursuite d’une telle étude et le perfectionnement de

la chaîne de traitements nécessitent néanmoins une évaluation plus approfondie.

L’intégration de plusieurs experts pour une évaluation de plus grande envergure

est recommandée, tant la pathologie se manifeste de manière diverse en IRM. La

définition d’une méthode précise de segmentation manuelle des lésions de SEP

permettrait de réduire cette variabilité en précisant le problème médical associé

au problème d’analyse d’image.

Regarder uniquement les lésions ne suffit pourtant pas. Pour mieux segmenter

les lésions de SEP, il semble nécessaire de mieux comprendre l’anatomie

céré-brale et le processus d’acquisition IRM. Comme il est expliqué dans le chapitre

8, les artefacts de flux, très importants en IRM T2 FLAIR, gagneraient à être

étu-diés ; une bonne segmentation des ventricules cérébraux permettrait un meilleur

contourage des lésions périventriculaires ; une étude des sillons corticaux et de

l’épaisseur du cortex améliorerait la détection et le contourage des lésions

juxta-corticales et juxta-corticales. Mais cette étude de l’anatomie cérébrale doit se faire en

présence de lésions de sclérose. C’est là toute la difficulté du problème : obtenir

des informations sur la structure générale du cerveau sans être perturbé par ces

hypersignaux de la substance blanche.

D’autres quantificateurs sont enfin à explorer. L’atrophie cérébrale, l’évolution

de la taille des ventricules, la matière blanche d’apparence normale sont autant de

sujets d’étude intéressants et ouverts, avec des applications directes pour la

sclé-rose en plaques, tant pour l’aide au diagnostic que pour le suivi des patients dans

le cadre d’études cliniques. La base de données obtenue grâce au partenariat avec

les docteurs Lebrun et Chanalet au CHU Pasteur à Nice continue d’être renforcée,

et il reste encore beaucoup à faire.

Annexes

9.1 Quantificateurs, biomarqueurs et marqueurs

cli-niques

Lors de la définition de quantificateurs issus de l’imagerie médicale, il est

intéressant de savoir comment définir le travail issu des techniques d’analyse

au-tomatique d’images. Dans [64, 174], une définition des termes majeurs pour les

quantificateurs est proposée. Les termes, définitions et caractéristiques suivantes

furent proposées pour décrire des mesures biologiques dans le développement

thérapeutique.

Biomarqueur : Une caractéristique qui est mesurée objectivement et évaluée

comme un indicateur de processus biologiques normaux, de processus pathogènes

ou de réponse à une prise d’un médicament.

Les biomarqueurs ont une grande valeur dans les évaluations d’efficacité et de

sécurité comme lors d’études in vitro sur des échantillons de tissus, lors d’études

in vivo sur animaux et dans les premières phases d’essais cliniques pour établir une

preuve de fonctionnalité. Les biomarqueurs peuvent avoir d’autres applications

dans la détection de processus pathogènes et le suivi de l’état général du patient.

Ces applications incluent les points suivants.

– Un outil diagnostique pour l’identification des patients ou sujets dont l’état

général laisse présager qu’ils sont malades (forte concentration de glucose

dans le sang pour le diagnostic du diabète, par exemple).

– Un outil pour déterminer le stade actuel de la maladie ou spécification de la

maladie (forte concentration d’un antigène spécifique à la prostate dans le

sang pour le diagnostic d’une extension de la croissance de tumeur ou d’une

métastase).

– Un indicateur pronostique pour une maladie (mesure de réduction de la

taille de la tumeur sur certains cancers).

– Un suivi de la réponse clinique à une intervention externe (taux de

choles-térol afin de déterminer le risque d’une maladie cardio-vasculaire).

Marqueur clinique : Un marqueur clinique est une caractéristique ou variable

qui reflète comment le patient se sent, fonctionne ou survit. Les marqueurs

cli-niques sont des mesures distinctes ou des analyses de caractéristiques spécifiques

à une maladie, observées lors d’une étude ou un test clinique, qui reflètent l’effet

d’une prise médicamenteuse. Les marqueurs cliniques sont la plus crédible des

caractéristiques utilisées pour l’évaluation de la prise d’un médicament en termes

de risque et d’amélioration dans les tests cliniques.

Substitut de marqueur clinique : Un substitut de marqueur clinique est un

biomarqueur conçu pour se substituer à un marqueur clinique. Il est donc sensé

prédire une amélioration clinique (ou une détérioration) basée sur des études

épi-démiologiques, thérapeutiques, psycho-pathologiques ou d’autres preuves

scien-tifiques solides.

Plusieurs remarques sont à faire par rapport à ces définitions. Lors de l’étude

de maladies chroniques, les tests cliniques utilisant des marqueurs cliniques sont

souvent longs, nécessitent un grand nombre de patients et sont donc extrêmement

chers. Les substituts de marqueurs cliniques sont donc un ajout appréciable et

di-minuent de façon significative la longueur et les coûts de ces tests. En outre, les

substituts de marqueurs cliniques sont donc un sous-ensemble des biomarqueurs.

Si ces substituts peuvent être considérés comme des biomarqueurs, très peu de

biomarqueurs atteignent le stade de substitut de marqueur clinique : la plupart des

quantificateurs issus de l’imagerie sont donc “évalués” (évaluation du facteur de

risque) plutôt que “validés” (preuve du pouvoir prédictif). Typiquement,

l’éva-luation de ces biomarqueurs issus de l’imagerie comprend un certain nombre de

points comme la reproductibilité des résultats, une forme d’invariance à un

chan-gement d’échelle (chanchan-gement d’appareil d’acquisition, étude multi-centre, etc.),

la comparaison avec des données plus fiables (histopathologie, par exemple) et

la corrélation avec un marqueur clinique (qui peut potentiellement mener à une

validation et donc à un substitut de marqueur clinique).

Il est intéressant de diviser les biomarqueurs issus de l’imagerie en trois

caté-gories : morphologique, fonctionnel, et moléculaire. Les biomarqueurs

morpho-logiques sont des variables extensives : volume, épaisseur, surface, nombre de

lésions, etc. Il sont typiquement mesurés sur des images de type IRM ou scanner

à l’aide d’une chaîne de traitements à base de segmentation. Les biomarqueurs

fonctionnels sont des variables intensives : présence d’œdème, perfusion, ou

ac-tivation d’une certaine région. En plus d’une segmentation, ces biomarqueurs

nécessitent un regard plus approfondi sur les images qui demande des données

biologiques ou moléculaires, généralement issues des techniques de type

spec-troscopie par résonance magnétique (Magnetic Resonance Spectroscopy, MRS),

tomographie par émission de positons (Positron Emission Tomography, PET),

to-mographie par émission monophotonique (Single Proton Emission Computerized

Tomography, SPECT), ou IRM avec produit de contraste. Les biomarqueurs

molé-culaires sont enfin acquis de manière similaire aux marqueurs fonctionnels, mais

donnent des mesures précises sur un composant spécifique à l’aide des imageries

PET ou SPECT.

En général et particulièrement dans le cadre d’études sur la sclérose en plaques,

les biomarqueurs issus de l’imagerie sont particulièrement utiles dans la phase II

des tests cliniques : le choix des dosages et du patient doit se faire dans des petites

études à court-terme, et les essais en eux-mêmes sont souvent réalisables dans un

petit nombre de centres disposant de technologies avancées.