Sensibilité à l’âge

Selon les études histologiques rapportées au Chapitre 2 (section 2.1.4.1), une perte de fibres myélinisées, notamment de petits diamètres, se produirait lors du vieillissement dans la matière blanche du cerveau, engendrant une atrophie du volume de matière blanche. Dans la moelle, une perte de fibres et une atrophie de matière blanche similaires ont été observées mais non reliées entre elles. Cette perte de fibres fut estimée à 30% maximum ; toute la question est de savoir si elle est détectable par IRM.

Parmi toutes les métriques estimées, seul le MTR a montré une différence significative entre jeunes adultes et adultes âgés sans évidence par ailleurs d’effet de volume partiel (i.e. sans corrélation significative avec la CSA). Étant donné la faible variabilité interindividuelle du MTR suggérant une bonne reproductibilité, ce résultat paraît être la conséquence de la détection d’une différence entre jeunes et âgés dans le contenu en myéline, en accord avec les observations histologiques puisqu’une perte de fibres avec le vieillissement serait également liée à une perte de myéline. Ce résultat est également en accord avec la diminution de MTR observée lors du vieillissement (après la quarantaine) dans la matière blanche du cerveau et le cortex par Ge et al. (2002). C’est la première fois que l’évolution du MTR dans la moelle avec le vieillissement est étudiée et qu’une telle différence entre jeunes et âgés est mise en évidence. Toutefois, si l’on

observe plus attentivement les coefficients de variation interindividuels, on constate qu’ils sont plus élevés chez les adultes âgés. Ceci semble lié au bruit plus accru observé dans les images acquises chez les personnes âgées, surement dû à leur inconfort à rester immobile pendant la durée de l’acquisition. On ne peut alors pas exclure l’hypothèse selon laquelle la différence significative trouvée entre jeunes et âgés soit due à une différence de qualité des données.

En ce qui concerne les indices DTI, aucune différence significative entre jeunes et âgés n’a été trouvée. Au vu de la revue de littérature comportant plusieurs études rapportant une diminution (coefficient de corrélation d’environ -0,7) significative de la FA avec le vieillissement, ce résultat est surprenant. On peut noter toutefois que les deux études rapportant une diminution significative de la FA avec le vieillissement à 3T se basent sur une population asiatique dont la morphologie est relativement différente de celle de la population occidentale sur laquelle se base notre étude. La première (K. Wang et al., 2014), montrant une corrélation importante, a utilisé une b-value de 1000 s/mm2 et 15 directions sur un scanner GE, et la seconde (Chan et al., 2015), rapportant une corrélation quasi-nulle, a utilisé un b-value de 600 s/mm2 et 15 directions avec un champ de vue réduit sur un scanner Philips. Dans le cadre de l’article soumis récemment comparant les techniques de champ de vue réduit et non réduit pour l’estimation des indices DTI selon différentes marques de scanner et différents sites (cf. section 3.3.Publications et activités résultants du présent mémoire), le SNR de notre méthode a été comparé à celui d’autres groupes de recherche utilisant d’autres marques de scanner clinique. Il en est ressorti un SNR dans la moelle plus faible pour notre méthode utilisant un scanner Siemens que pour les autres méthodes (6.94 contre 7.71 avec Philips à Londres et 10.9 avec Philips à Vanderbilt). Pour cette comparaison, il est important de tenir compte du fait que les systèmes Philips avaient un gradient maximal de 60 mT/m contre 40 mT/m pour Siemens, permettant alors un TE plus faible (et donc plus de SNR). La FA étant affectée par la SNR (Farrell et al., 2007), il se peut que le faible SNR soit une explication de l’absence de différence significative de FA entre jeunes et âgés, d’autant plus que cette différence paraît assez faible dans les études citées précédemment.

La CSA ne montre pas non plus de différence significative entre jeunes et âgés contrairement à la majorité des études antérieures (Ishikawa et al., 2003; Kato et al., 2012; Papinutto et al., 2015). Nous ne sommes toutefois pas les premiers à ne pas reporter de différence significative puisque Agosta et al. (2007) ne trouvèrent aucune corrélation entre âge et CSA sur un échantillon (distribué relativement uniformément selon l’âge) de 96 sujets sains âgés de 11 à 70 ans. La CSA

de la moelle a été calculée à partir de la segmentation effectuée par PropSeg (B. De Leener, Cohen-Adad, & Kadoury, 2015; Benjamin De Leener et al., 2014) sur l’image anatomique haute résolution pondérée en T2. Cependant, cet outil a montré une différence significative entre la CSA estimée à partir d’images avec différents contrastes (pondérées en T1 ou en T2). De plus, la reproductibilité de la technique n’a pas été évaluée. Il en est de même pour le calcul de la CSA des autres ROIs. Il se peut donc que ces mesures de CSA soient bruitées, empêchant la mise en évidence d’une différence entre les deux groupes.

Enfin, la fraction de volume intracellulaire (𝑓_{𝑖𝑐𝑣𝑓}) est certes affectée par des effets de volume partiel étant donné sa corrélation significative avec la CSA, néanmoins, elle présente une différence significative notable entre jeunes et âgés, particulièrement dans la matière blanche, et elle suggère une perte de fibres lors du vieillissement dans la WM, les fasciculus gracilis et cuneatus et la voie corticospinale, allant dans le sens des observations histologiques. Cette différence significative se retrouve dans la fraction de volume occupé par les axones (AVF) qui inclut une contribution du MTV (métrique n’ayant pas montré de différence significative entre jeunes et âgés). Étant donnée la faible reproductibilité de l’indice ODI, il est délicat de tirer une conclusion de la différence significative qu’il présente dans la voie corticospinale.

En résumé, le protocole développé a su montrer timidement une sensibilité à la différence de microstructure de la matière blanche entre jeunes adultes et adultes âgés. Le MTR et la 𝑓𝑖𝑐𝑣𝑓 mettent en évidence une sensibilité à l’âge des sujets. En revanche, les autres métriques ne montrent pas de différence significative et notamment le g-ratio, calculé à partir de 𝑓𝑖𝑐𝑣𝑓 et du MTV pour estimer la MVF ; probablement qu’une estimation de la MVF par le MTR lors du calcul du g-ratio permettrait de mettre en évidence la différence entre jeunes et âgés.