Analyse de la connectivité structurelle cérébrale par la théorie des graphes : une nouvelle caractérisation des formes cliniques de sclérose en plaques

Introduction Les techniques non conventionnelles, telle que l’IRM de diffusion, sont necessaires pour detecter les micro-alterations diffuses de la substance blanche (SB), pouvant participer a la part neurodegenerative de la sclerose en plaques (SEP). Objectifs Dans cette etude, nous proposons une nouvelle approche pour caracteriser les alterations de la connectivite structurelle cerebrale dans les differentes formes de SEP. Patients et methodes Soixante trois patients (24 RR, 24 SP, 17 PP), et 26 controles (C) ont eu une IRM (1,5 T) comprenant des sequence T1 et DTI. Une tractographie probabiliste « contrainte par l’anatomie » (MRtrix, 500000 fibres), couplee a 84 regions corticales (FreeSurfer), a permis de generer des graphes. Les metriques suivantes ont ete calculees : densite (D), assortativite (r), efficacite globale (Eg), transitivite (T), longueur caracteristique (CPL). Les resultats obtenus ont etes compares a l’aide d’un test de Wilcoxon. Resultats La densite est augmentee chez les patients SEP par compares aux controles, et particulierement chez les SP. L’assortativite est augmentee chez les PP et les SP. L’efficacite est diminuee dans tous les groupes SEP. T est augmentee chez les RR et les SP. CPL est augmentee dans la SEP. D est diminuee (p < 0,05) et r est augmentee (p < 0,001) chez les SP compares aux RR. L’assortativite est egalement augmentee chez les RR compares aux PP (p < 0,05). Discussion Ce travail permet de mettre en evidence une alteration globale de la connectivite structurelle dans les differentes formes de SEP. Les valeurs de D et Eg sont diminuees alors que celles de T, r sont augmentees. Les modifications observees de ces differentes metriques mettent en evidence des alterations diffuses et micro structurelles de la SB, probablement liees aux phenomenes lesionnels et/ou neurodegeneratifs. Conclusion Ce travail preliminaire montre la sensibilite des techniques de connectivite structurelle. Malgre certaines limitations techniques, l’approche « connectomique » constitue un nouvel outil de caracterisation des phenomenes pathologiques diffus dans la SEP.