L’imagerie médicale pour comprendre les maladies du cerveau

Faisant appel à de nombreuses technologies, l’imagerie médicale est de plus en plus utilisée pour le diagnostic de nombreuses maladies en complément d’un examen clinique et d’autres investigations, comme les examens biologiques, ou encore les tests neuropsychologiques.
L’objectif est non seulement de diagnostiquer les maladies, suivre leur évolution, découvrir leur fonctionnement, mais aussi de mieux les soigner.
Des techniques sont mises au point pour localiser les foyers d’infection, les cibler et activer les principes actifs de médicaments uniquement à l’endroit souhaité. L’univers de l'imagerie médicale est en perpétuel évolution et il est important d’encourager ces progrès, car l’imagerie médicale se développe dans tous les domaines de la médecine !
L'idée ici est de faire un point global : où en sommes-nous en 2022 ?

Partie 1 : l’imagerie médicale c’est quoi ?

Commençons par une définition simple, l’imagerie médicale c’est une spécialité médicale consistant à produire des images du corps humain vivant et à les interpréter à des fins diagnostiques, thérapeutiques (imagerie interventionnelle) ou de surveillance de l'évolution des pathologies. 

L’imagerie médicale a fait son apparition avec la découverte des Rayons X par Wilhelm Röntgen (physicien allemand) en 1896. Très vite, l’intérêt d’une telle découverte pour la médecine se développe et Antoine Béclère, chef de service à l’hôpital Tenon à Paris, acquiert en 1897 un radioscope. Les premiers dépistages de la tuberculose y sont effectués grâce aux radiographies des poumons. Puis l’univers de l’imagerie médicale continue de se développer lors de la première Guerre Mondiale. Depuis, l’imagerie médicale n’a cessé d’évoluer, de se perfectionner et de proposer des technologies de plus en plus précises, performantes et novatrices. La progression de l’imagerie médicale est primordiale, car c’est grâce à elle que nous pouvons rapidement diagnostiquer des maladies et ainsi adapter les traitements en temps réels. L'identification précise de la lésion facilite le traitement et les soins à y apportées.

Prenons un exemple concret et actuel. Le 1er février 2022 la Haute Autorité de Santé (HAS) annonce l’émergence d’une procédure de dépistage du cancer du poumon par scanner low-dose. Ce type de dépistage précoce est un gage de réduction significative de la mortalité. Un scanner standard utilise une dose élevée de rayonnement pour prendre une image détaillée, l’idée est de trouver des moyens moins dangereux mais d’obtenir tout de même un résultat précis. Le scanner low-dose utilise le moins de rayonnement possible et peut créer des images de la plus haute qualité en quelques minutes.

Christophe Lala, ancien Directeur de General Electric Europe pour l’imagerie médicale contribue au développement de l’écosystème français du dispositif médical, orienté imagerie, dans sa dimension équipement et Santé digitale. Il nous donne l’exemple du développement des équipements hybrides, qui sont, selon lui, les porte-drapeaux du savoir-faire français, par l’expérience acquise dans le traitement des données images. Il a trouvé le moyen de coupler deux technologies pour fusionner les images, comme cela existe déjà, mais en allant plus loin, en proposant en temps réel une imagerie morphologique, une imagerie fonctionnelle pour guider un traitement thérapeutique simultané.

Autre exemple d’évolution exceptionnelle dans le monde de l’imagerie médicale : l’imagerie par résonance magnétique, aussi appelée IRM, est une technique d’imagerie médicale qui emploie un champ magnétique pour produire des images de l’intérieur du corps. Toutefois, à cause des différentes marques d’appareils et des réglages qui varient selon les opérateurs, les images obtenues sont pratiquement impossibles à comparer entre elles, même si elles proviennent d’un même patient. Par exemple, quand on veut suivre l’évolution de certaines maladies ou problèmes dans la moelle épinière, un patient ne peut pas changer de machine en cours de traitement car les résultats obtenus ne seront pas comparables d’une machine à l’autre. Julien Cohen-Adad a mis au point un protocole permettant de créer des images par résonance magnétique de la moelle épinière plus claires et plus justes qu’auparavant. « Notre protocole permet d’avoir des images qui se ressemblent en termes de contraste et en termes de résolution dans tous les hôpitaux dans le monde » précise le chercheur de Polytechnique Montréal. 

On peut donc facilement conclure que de telles techniques permettent également de mieux comprendre le fonctionnement de certains organes encore mystérieux, comme le cerveau.

Partie 2 : L’imagerie médicale : percer les mystères du cerveau

L'imagerie cérébrale (dite aussi neuro-imagerie) désigne l'ensemble des techniques issues de l'imagerie médicale qui permettent d'observer le cerveau, en particulier lorsqu'un individu exécute une tâche cognitive. Grâce aux différentes techniques d’imagerie, notre cerveau est désormais devenu transparent !

L’imagerie du cerveau doit relever de nombreux défis :
. visualiser les différentes structures cérébrales,
. observer leur fonctionnement et leurs interactions,
. étudier l’anatomie du cerveau et tout ce qui peut la perturber (tumeur, hémorragie, déformation pathologique, etc.).

Le scanner et l’IRM sont les deux examens principaux d’analyse du cerveau.
Le scanner utilise des rayons X permettant de réaliser une série de radiographies prises en coupe puis associées par ordinateur. On peut injecter par voie intraveineuse au patient des produits de contraste comme l’iode, pour améliorer le rendu des images (des tumeurs, par exemple).
L’IRM utilise les champs magnétiques et les propriétés des molécules d’eau dans le cerveau. Cet examen est plus long mais plus précis que le scanner.

La neuro-imagerie au même titre que l’imagerie médicale évolue très rapidement. Une équipe française du Laboratoire physique pour la médecine de Paris affilié à l'Institut national pour la science et la recherche médicale, ainsi qu'à l'ESPCI Paris-PSL, vient de réaliser la première étude expérimentale chez l'Humain avec une technique d'imagerie médicale novatrice qui permet de visualiser la dynamique du flux sanguin cérébral à l'échelle microscopique. Grâce à cette technologie, on peut observer le flux sanguin dans les vaisseaux du cerveau, sa vitesse d'écoulement et sa direction.

N’oublions pas que depuis peu, nous pouvons observer le cerveau en 3D et offrir ainsi un diagnostic d’une précision exceptionnelle. L’image tridimensionnelle permet de visualiser aisément l’anatomie corticale et sulcale profonde et d’aboutir à une véritable métrique du cerveau. Il est même possible de voir et mesurer les changements d’activité et de la maturation du cerveau au cours des troubles mentaux.

L’imagerie cérébrale a permis de mieux comprendre les maladies neurologiques en permettant aux chercheurs d’associer les signes cliniques d’une maladie (pertes de mémoire…) avec l’observation du cerveau lui-même (dysfonctionnement de certains neurones…). Il devient possible d’observer l’activité du cerveau de patients schizophrènes durant leurs crises d’hallucination (IRMf), d’analyser les différences structurelles du cerveau des enfants autistes (IRM), ou encore d’observer les zones du cerveau impliquées dans la mise en place du langage chez les jeunes enfants (MEG). 

Nous communiquons tout simplement avec votre cerveau ! EDM imaging reste à l’affût de l’actualité dans ces domaines.
Connaître les évolutions majeures et les encourager permet d’adapter les besoins du corps médical et des patients.