Study of Human Cortical Microstructure Using Magnetization Transfer and T2* Mapping with Application in Multiple Sclerosis

Description du problème: La sclérose en plaques (SEP) est une maladie dévastatrice touchant plus de 100.000 personnes au Canada (MS Society of Canada). Les déficits fonctionnels engendrés par la maladie peuvent se traduire en troubles moteurs, cognitifs et sensoriels ayant un grand impact sur les activités sociales et professionnelles des patients. Le coût socio-économique de la SEP est colossal. Premièrement, la qualité de vie des patients ainsi que celle de leur familles peut se voir considérablement altérée. Deuxièmement, les traitements diminuant les effets handicapant de la SEP sont extrêmement dispendieux, leur coût annuel est estimé à plusieurs milliards de dollars au Canada (Karampampa et al. 2012) ainsi qu'aux USA (Hartung et al. 2015). De nos jours, la SEP ne se soigne pas et les détails de sa pathophysiologie restent obscures. La SEP est une maladie du système nerveux central, chronique, inflammatoire et démyélinisante. Elle est caractérisé par la formation de lésions inflammatoires et démyélinisantes prenant place dans la moelle épinière et dans les matières blanche et grise du cerveau. Bien que l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) soit resté l'outil principal de diagnostic de SEP, les lésions observées dans la matière blanche ne corrélaient que très peu avec les déficits fonctionnels observés. Récemment, il à été montré que la démyélinisation de la matière grise est un meilleur indice de l'aggravement fonctionnel (Mainero et al. 2015). Cependant, les techniques d'IRM classiques sont difficilement utilisables pour l'imagerie du cortex, en effet, son épaisseur est seulement 2 à 4 mm et la résolution spatiale d'une IRM standard est de l'ordre de grandeur de 1 mm, ce qui n'est pas suffisant pour examiner précisément la pathologies corticales. L'IRM à ultra-haut champ (7 Tesla) à été montré capable d'imager des détails microstructurels du cortex, grâce à un gain en résolution et en signal sur bruit. Récamment, il a été montré que la relaxation transverse (apellée T2*) acquise à 7 Tesla est un marqueur sensible de la progression de la pathologie corticale des patients polyscléreux, notamment, de la démyélinisation corticale (Pitt et al. 2010; Mainero et al. 2015; Cohen-Adad et al. 2011). Cependant, des effets confondants réduisent la spécificité qu'a le contraste T2* à quantifier la myéline (notamment, le contenu en fer, ou les vaisseaux sanguins) (Hwang et al. 2010; Lee et al. 2012). Une seconde mesure indépendante serait bénéfique pour augmenter la spécificité d'une potentielle estimation de quantitée de myéline. Le Ratio de Transfert de Magnétisation (MTR) à aussi été démontré sensible à la myéline dans le cortex (Derakhshan et al. 2014; Chen et al. 2013) et serait une excellent mesure