Lien entre les pathologies rachidiennes et l'intensité de signal IRM dans le disque intervertébral

La scoliose et le spondylolisthésis sont des pathologies rachidiennes qui touchent respectivement 1,5-3% et 13.6% des personnes et possèdent un potentiel d'évolution. Ces pathologies tridimensionnelles sont principalement étudiées par des indices géométriques bidimensionnels ne reflétant qu'une partie des modifications morphologiques et biomécaniques/biochimiques du rachis. L'étude clinique de ces pathologies et de leurs évolutions sont réalisées à partir d'informations limitées sur les modifications engendrées au rachis. Le disque intervertébral (DIV) est le tissu mou permettant la mobilité entre les segments vertébraux. Il subit les effets dégénératifs des pathologies de manière précoce en son sein. Notre étude se base sur l'hypothèse que l'intensité de signal IRM au sein d'images cliniques pondérées en T2 est sensible à la pathologie rachidienne et à sa sévérité, permettant ainsi à cette modalité d'imagerie de fournir des informations sur les propriétés géométriques, biochimiques et mécaniques du DIV, et donc de réaliser des suivis in-vivo de l'évolution des pathologies rachidiennes. Ce projet vise à développer des techniques permettant l'étude tridimensionnelle de la distribution géométrique et gaussienne du signal IRM pondéré en T2 au sein d'images cliniques de patients présentant des pathologies rachidiennes, et ce dans le disque intervertébral (DIV) complet, dans l'annulus fibrosus (AF) et dans le nucleus pulposus (NP). Ces outils permettront de vérifier si les dégénérescences des DIV sont spécifiques aux pathologies les ayant engendrées ainsi qu'à leurs sévérités. Afin d'analyser le signal IRM tridimensionnel du DIV de manière automatisée, il est nécessaire de segmenter les images cliniques. Une méthode semi-automatisée a été utilisée dans ce projet et sa reproductibilité a été testée. Cette méthode permet un gain de temps par rapport aux méthodes manuelles utilisées dans la littérature. Des outils d'analyse de signal IRM au sein du DIV ont été développés afin de détecter la sensibilité de celui-ci aux pathologies rachidiennes et à leurs sévérités. Ces outils ont permis de refléter les variations de distribution du signal IRM de manière géométrique en 3D et de manière gaussienne. Dans ce but, une cohorte de 79 sujets (32 scolioses, 32 spondylolithésis, 15 contrôles) a été étudiée. Une normalisation de l'intensité de signal a été nécessaire à la comparaison des signaux