Imagerie et modélisation multiparamétrique quantitative pour améliorer le diagnostic des anévrysmes aortiques – QUANTAAS

L’objectif est d’obtenir in vivo chez l’homme des mesures de l’écoulement sanguin, de dynamique et d’inflammation pariétale, grâce à des stratégies d’acquisitions développées au cours de ce projet. Afin d’atteindre cet objectif, trois sous-objectifs méthodologiques ont été identifiés.
i) Développer une nouvelle méthode quantitative d’évaluation de l’écoulement sanguin par IRM et IRM/TEP et utiliser ces techniques d’imagerie pour l’étude compréhensive de l’aorte thoracique chez des patients présentant des anévrysmes de l’aorte thoracique.
ii) Développer un model computationnel patient-spécifique basé sur l’imagerie dynamique pour l’étude des propriétés mécaniques de l’aorte thoracique.
iii) Développer un outil diagnostique qui intègrera l’information quantitative multiparamétrique afin d’améliorer le diagnostic de la progression pathologique.

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Les manifestations cliniques des anévrismes de l’aorte thoracique (AAT) sont dévastatrices, avec un taux de mortalité de 40% avant l’arrivée à l’hôpital. Les phénomènes physio-pathologiques impliqués dans la progression des AAT sont mal connus et ont une nature multifactorielle. Une hypothèse actuelle indique le flux perturbé comme facteur déclencheur d’origine mécanique. Une autre hypothèse indique une faiblesse de la paroi avec l’inflammation comme cause sous-jacente. Des conditions anormales de pression, par exemple chez des patients hypertensifs, pourrait induire la rupture d’une paroi aortique fragilisée. L’identification des conditions liées à un risque accru de rupture et à une croissance rapide est un enjeu clinique majeur.
Il est nécessaire d’obtenir un meilleur diagnostic clinique afin d’améliorer la stratification du risque de rupture car les méthodes actuelles d’imagerie clinique sont limitées à des paramètres simples qui ne permettent pas de prédire l’évolution au niveau individuel. La première étape dans cette direction doit être focalisée sur l’amélioration de notre compréhension des phénomènes biologiques complexes, étape qui nécessite une approche multidisciplinaire sensible aux phénomènes locaux dans la paroi.
Dans le projet QUANTAAS, notre objectif est d’apporter des nouvelles connaissances sur les phénomènes physio-pathologiques qui modulent la progression des AAT. Nous développerons une nouvelle technique IRM permettant d’obtenir des informations dynamiques plus précises d’écoulement sanguin et de mouvement de la paroi aortique. Nous suivrons des patients présentant un anévrysme de l’aorte thoracique utilisant une imagerie innovante multiparamétrique (IRM et TEP). Nous développerons un modèle computationnel hyper-élastique de paroi aortique, et intégrerons ces informations multiparamétriques issues de l’imagerie par des méthodes d’analyse statistique.
L’avancée des connaissances physio-pathologiques obtenues par notre approche multidisciplinaire permettra d’améliorer la stratification du risque de progression rapide et de rupture d’AAT au niveau individuel afin de guider les décisions de traitement. Notre approche facilitera l’identification des patients pouvant bénéficier des traitements préventifs par rapport aux patients nécessitant un traitement chirurgical. De plus, le traitement chirurgical pourra se faire au stade chronique et non pas suite à la rupture, réduisant les risques de l’intervention et facilitant la récupération post-chirurgie. Un autre impact attendu est l’adaptation de la fréquence de suivi individuel. Les biomarqueurs d’imagerie issus de notre projet permettront aux cliniciens d’adapter le traitement sur une échelle temporelle plus courte évitant ainsi les couts et les effets secondaires potentiels des traitements inutiles. Un autre impact socio-économique important est la prise en charge précoce des patients jeunes souffrant du syndrome de Marfan, une maladie génétique, qui affecte le tissu connectif et qui prédispose aux AAT. Enfin, notre approche permettrait l’identification des potentielles cibles thérapeutiques visant à ralentir la progression des AAT.