Analyse quantitative des images SPECT DaTscan sans référence IRM anatomique 

Points clés

• La SPECT au DaT est un outil clinique bien établi et largement disponible qui fournit des informations précieuses sur la densité du transporteur de la dopamine. L’existence de deux méthodes différentes de traitement des données pour mesurer le SBR permet d’utiliser la technique de traitement la mieux adaptée au protocole de l’étude clinique.

• Tant la DaT-SPECT avec enregistrement par IRM 3DT1 réalisé lors de la visite du sujet que la DaT-SPECT sans enregistrement par IRM 3DT1 permettent de suivre de manière fiable la progression de la maladie de Parkinson et peuvent servir de biomarqueurs précieux dans les essais cliniques évaluant des traitements modificateurs de la maladie.

• Tant la DaT-SPECT avec enregistrement par IRM 3DT1 lors de la visite du sujet que la DaT-SPECT sans enregistrement par IRM 3DT1 lors de la visite du sujet peuvent être utilisées en combinaison avec des données cliniques pour confirmer le diagnostic lors du dépistage et de la randomisation des patients.

L'imagerie SPECT par DaTscan ([123I]ioflupane) permet de visualiser les terminaisons nerveuses dopaminergiques présynaptiques du striatum grâce à la liaison au transporteur de la dopamine. Elle est largement utilisée pour faciliter le diagnostic des syndromes parkinsoniens, y compris la maladie de Parkinson (MP), en les différenciant des affections ne présentant pas de déficit dopaminergique, telles que le tremblement essentiel (TE). L’analyse quantitative repose généralement sur le rapport de liaison striatal (SBR), défini comme le rapport entre la fixation spécifique et la fixation non spécifique, cette dernière étant généralement évaluée au niveau du lobe occipital.

Dans les essais cliniques, le SBR est fréquemment utilisé pour la sélection des sujets, la stratification, la randomisation et l’évaluation de l’efficacité. L’identification précise d’un déficit dopaminergique lors du dépistage est essentielle pour minimiser l’inclusion de phénocopies, courantes aux stades précoces de la maladie. L’estimation standard du SBR nécessite la définition d’une région d’intérêt (ROI) anatomique, généralement obtenue par l’alignement des images DaTscan sur une IRM pondérée en T1 (3DT1) spécifique au sujet. Cependant, l’acquisition d’une IRM augmente les coûts, la complexité logistique et la charge pour le patient, et peut être contre-indiquée ou impraticable chez certains participants. Un protocole reposant uniquement sur le DaTscan pourrait donc améliorer l’accessibilité et l’efficacité.

Nous avons précédemment développé une méthode robuste et entièrement automatisée d’alignement DaTscan-IRM basée sur une transformation de corps rigide, adaptée à l’alignement anatomique spécifique au sujet. Dans ce travail, nous étendons cette approche pour estimer une transformation affine à 9 paramètres, permettant l’alignement des images DaTscan sur une référence anatomique indépendante du sujet. Bien que le placement des régions d’intérêt (ROI) à partir d’un modèle puisse être affecté par la variabilité anatomique inter-sujets, la résolution spatiale relativement faible des images SPECT DaTscan suggère qu’une estimation fiable du SBR reste réalisable.

À l’aide de données SPECT DaTscan et d’IRM anatomiques (305 examens provenant de 101 sujets) issues de l’étude « Parkinson’s Progression Markers Initiative » (PPMI), nous avons comparé les valeurs de SBR dérivées à partir d’un alignement IRM spécifique au sujet à celles obtenues à l’aide de notre approche « sans IRM », basée sur des gabarits.

Tous les examens ont été traités avec succès sans IRM du sujet, en s’appuyant uniquement sur un modèle anatomique construit à partir de 124 examens PPMI. Les valeurs du SBR calculées avec et sans IRM du sujet ont montré une excellente concordance, avec une forte corrélation linéaire (r = 0,94) en utilisant le lobe occipital comme région de référence.

La quantification du SBR par DaTscan « sans IRM », utilisant un alignement affine sur un modèle anatomique, est réalisable et donne des résultats comparables à ceux d’une analyse basée sur l’IRM. Cette approche réduira considérablement les coûts, les contraintes logistiques et la gêne pour les patients, favorisant ainsi une adoption plus large de la quantification par DaTscan dans les essais cliniques sur la maladie de Parkinson.

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