Optimisation de l’analyse des images IRM pour caractériser la morphologie et l’hémodynamique de l’écoulement sanguin en 3D dans l’aorte – MAGNOLIA

Les maladies cardiovasculaires impliquent souvent une atteinte de l’aorte, la plus grosse artère située en sortie du cœur qui véhicule le sang oxygéné vers tout l’organisme. En effet, à chaque battement cardiaque, l’aorte subit des contraintes mécaniques sous haute pression qui peuvent être accentuées par des conditions très répandues telles que l’hypertension, le diabète ou l’obésité, et qui altèrent la géométrie aortique mais aussi les propriétés élastiques de sa paroi, ainsi que l’écoulement du sang y circulant. Cependant à ce jour, seule une mesure géométrique simple du diamètre aortique, réalisée sur des images médicales en 2D, est considérée pour diagnostiquer, évaluer le degré de sévérité et opérer les patients atteints de maladies aortiques, telles que l’anévrisme, alors que la rupture peut survenir même à des diamètres en-dessous des seuils recommandés. Notre hypothèse est que le « panorama » complet des altérations aortiques : au niveau fonctionnel, de la paroi et de l’hémodynamique du sang, en complément et au-delà de la géométrie, fournirait une prédiction du risque personnalisée plus précise et ainsi une prise en charge individuelle plus adaptée. L’IRM offre une opportunité unique à ces patients pouvant être touchés dès le plus jeune âge et nécessitant un suivi régulier : elle fournit une évaluation simultanée de l'anatomie, de la fonction, de la composition tissulaire et de l’hémodynamique en 3D, non-irradiante, non-invasive et sans injection de produit de contraste. En revanche, un examen IRM dure longtemps et présente un coût élevé ainsi que des délais d’attente. Par ailleurs, la lecture des nombreuses images générées lors de l’IRM peut s’avérer complexe et fastidieuse. Ce projet s’inscrit ainsi dans le but d’accélérer l’examen d’IRM aortique, en termes d’acquisition et d’analyse d’images, afin d’améliorer le confort du patient et d’optimiser le temps du manipulateur et du radiologue. Plus précisément, les objectifs de MAGNOLIA sont de : 1) développer un logiciel permettant la mesure quantitative automatisée, rapide et reproductible des biomarqueurs exhaustifs de la morphologie, de la rigidité, de l’hémodynamique et de la caractérisation tissulaire de l’aorte thoracique en 3D à partir d’images IRM, et d’autre part 2) tester de nouvelles techniques innovantes d’IRM offrant une qualité d’image supérieure ou des informations complémentaires au-delà de l’imagerie actuelle. Nous appuierons nos développements sur les images du protocole IRM SEQUOIA en cours chez des volontaires sains et mettrons en place une étude prospective chez des volontaires sains également, afin d’évaluer la faisabilité et les performances des dernières techniques d’IRM récemment disponibles. A terme, ces recherches permettront de déterminer le meilleur compromis entre durée d’examen et d’interprétation, et qualité diagnostique et pronostiques des images IRM pour les maladies aortiques. Elles seront menées au Laboratoire d’Imagerie Biomédicale (Sorbonne Université) et à l’hôpital de la Pitié-Salpêtrière à Paris par une jeune chercheuse avec ses collègues dont les expertises sont complémentaires en IRM, traitement d’image, développement logiciel, intelligence artificielle et expertise clinique, radiologique et cardiovasculaire. Les techniques d’IRM testées et optimisées ainsi que le logiciel libre et gratuit de MAGNOLIA pourront être utilisés dans toutes les études futures en IRM à la fois localement, mais aussi au niveau national, européen et international via mise à disposition auprès de la communauté scientifique, afin d’encourager les efforts multicentriques et la standardisation de l’IRM. Les résultats obtenus ici seront partagés dans des revues et conférences spécialisés mais aussi auprès du grand public lors de rencontres notamment à la Fête de la Science.