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Troubles du métabolisme
Grâce au concept d'imagerie par résonance magnétique multiparamétrique intégrée (IMPMRI) précédemment introduit, nous envisageons une approche multiorganes et multiparamétrique pour identifier de nouveaux biomarqueurs (i) de la stéatohépatite non alcoolique (NASH) chez les patients atteints de NAFLD, ou (ii) pour suivre des protocoles expérimentaux tels que la suralimentation ou le jeûne liés à la nutrition. Dans le foie, l'IMPMRI sera étendu à la quantification du collagène et des espèces à court T2 avec une nouvelle génération de séquences IRM utilisant un codage en espace k en spirale. La grande quantité d'informations quantitatives peut également être associée à des approches radiomiques et de data mining pour développer des modèles de prédiction des principaux résultats dans les maladies métaboliques.
Mots-clés : IRM multiparamétrique, IRM quantitative, biomarqueurs, NAFLD, NASH, jeûne, suralimentation, radiomique
Radiomique en oncologie
Grâce au concept d'imagerie par résonance magnétique multiparamétrique intégrée (IMPMRI) précédemment introduit, un protocole d'acquisition multiparamétrique a été intégré dans le flux de travail clinique de l'imagerie mammaire au centre anticancéreux Léon Bérard. L'extension du concept d'IMPMRI permettra la reconstruction de cartes orthogonales, quantitatives et multiparamétriques sondant la biologie tumorale à l'échelle macroscopique. Ces cartes constituent la source de radiomique, contenant des informations phénotypiques tumorales à différents niveaux. L'intelligence artificielle sera utilisée pour explorer ces données et fournir des informations prédictives pour un diagnostic personnalisé, ainsi que pour accélérer la reconstruction des cartes paramétriques.
Dans cet axe, nous nous intéressons également aux :
- Tumeurs rares et pédiatriques telles que le sarcome d'Ewing et les ostéosarcomes, en particulier dans le développement de modèles prédictifs de la réponse histologique à la chimiothérapie néo-adjuvante et de la survie en utilisant la radiomique ;
- Stratification des tumeurs pulmonaires et réponse à l'immunothérapie grâce à la radiogénomique en partenariat avec le Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (CRCL).
Mots-clés : IRM multiparamétrique, IRM quantitative, biomarqueurs, médecine de précision, cancer du sein, tumeurs rares et pédiatriques, radiomique, radiogénomique
Elastographie par résonance magnétique
L'Élastographie par Résonance Magnétique (ERM) vise à produire une cartographie quantitative des propriétés viscoélastiques des tissus, un biomarqueur intéressant pour l'évolution de diverses pathologies. Les travaux en cours se concentrent sur les trois aspects des expériences d'ERM, à savoir :
- des dispositifs instrumentaux dédiés pour des mesures ex vivo et in vivo, intégrant la génération d'ondes de cisaillement ainsi que des fonctions auxiliaires ;
- des séquences spécifiques d'ERM, incluant des stratégies multifréquences et des approches de contrôle optimal couplées à des schémas de détection rapide tels que l'UTE ;
- des algorithmes de reconstruction avancés.
Les applications in vivo ciblent l'ERM du foie et du cerveau.
Sclérose en plaques et maladies neuroinflammatoires
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est devenue un pilier essentiel pour surveiller l'activité et la progression des maladies chez les patients atteints de sclérose en plaques (SEP) ainsi que d'autres maladies inflammatoires associées, telles que les troubles du spectre de la neuromyélite optique (NMOSD).
Dans le cas de la SEP, les marqueurs de progression courants incluent les mesures de lésions et d'atrophie, avec un accent particulier sur la charge lésionnelle en T2. Cependant, ces marqueurs sont modérément corrélés avec l'état clinique des patients et ne permettent pas de prédire la progression de la maladie. Ainsi, des techniques avancées d'IRM, telles que l'IRM de diffusion (DTI), l'IRM fonctionnelle en état de repos (rs-fMRI), l'imagerie spectroscopique (MRSI) et le transfert de magnétisation (MT), sont développées pour mesurer et modéliser la connectivité cérébrale en utilisant la théorie des graphes. La morphologie (épaisseur de la matière grise), la micro-architecture de la matière blanche (IRM de diffusion fournissant la connectivité structurelle) et la fonction de la matière grise (IRMf en état de repos) sont analysées à travers plusieurs métriques de réseaux d'intégration, de ségrégation ou de hubs, fournissant une caractérisation sensible des altérations de la connectivité cérébrale en relation avec les processus inflammatoires et neurodégénératifs survenant chez les patients atteints de SEP. À partir de ces premières mesures et de l'analyse de la connectivité cérébrale, des algorithmes d'apprentissage automatique et profond, principalement basés sur des réseaux de neurones convolutifs (CNN) et des CNN de graphes (GCNN), sont développés pour la classification des patients SEP (CIS, RR, SP et PP), ainsi que pour la prédiction de l'évolution de la maladie et de l'état des patients. Ce travail est basé sur le projet OFSEP coordonné à Lyon (S. Vukusic).
Les troubles du spectre de la neuromyélite optique (NMOSD) ont été récemment reconnus comme des troubles démyélinisants à médiation par anticorps, où les patients présentent couramment des anticorps sériques contre la protéine aquaporine-4 (AQP4), ainsi que des maladies associées aux anticorps anti-MOG, où les patients possèdent des anticorps sériques contre la glycoprotéine oligodendrocytaire de la myéline. Les patients NMOSD souffrent principalement de névrite optique et/ou de myélite extensive longitudinale (LETM), ces attaques entraînant principalement une atrophie de la moelle épinière (ME), causant de nombreux dysfonctionnements corporels. Cependant, très peu d'informations quantitatives ont été recueillies, notamment par l'imagerie, pour le diagnostic ou le pronostic de la NMOSD. Notre projet vise à mieux caractériser et différencier les dommages à la ME dans les deux sous-groupes d'anticorps (AQP4 et MOG) associés à la NMOSD, en comparaison avec les patients atteints de syndrome cliniquement isolé (CIS) et les sujets sains, en mettant en œuvre des biomarqueurs IRM in vivo sensibles et cliniquement applicables. Des séquences DTI et PSIR sont développées pour mesurer les changements de la matière blanche et l'atrophie tissulaire au cours de l'évolution de la maladie. Ce travail est basé sur le projet NOMADMUS à Lyon et des collaborations avec le groupe de Berlin (F. Paul).
