Un informaticien et un neurochirurgien de l'Université de Sherbrooke, Maxime Descoteaux et David Fortin, ont conçu et testé avec succès de nouveaux outils d'imagerie médicale qui permettent d'accroître la précision d'interventions chirurgicales au cerveau. Ces informations supplémentaires mises à la disposition de l'équipe chirurgicale permettraient d'augmenter l'opérabilité de certains patients tout en préservant leurs fonctions neurologiques, ce qui pourrait avoir des répercussions importantes sur leur qualité de vie.

Cette nouvelle approche développée par les équipes des professeurs à la Faculté des sciences et à la Faculté de médecine et des sciences de la santé a été testée deux fois au Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke. Elle a notamment permis d'opérer une patiente et de lui enlever avec succès l'intégralité d'une tumeur, ce qui n'aurait probablement pas été réalisé sans cette nouvelle technique.

«Ces nouveaux outils d'imagerie médicale ont vraiment eu des répercussions sur notre geste opératoire, explique le neurochirurgien David Fortin. Le professeur Descoteaux fournit des images plus fidèles que ce que ce l'on voit habituellement. Ces images, plutôt physiologiques qu'anatomiques, montrent avec précision la connectivité de la matière blanche du cerveau.»

Cette connectivité, révélée par les cartes du câblage des fibres nerveuses entre les régions du cerveau, appelées autoroutes intracérébrales, est obtenue par résonance magnétique nucléaire de diffusion (IRM de diffusion) avant l'intervention. Ces images très précises en trois dimensions sont alors scrutées dans la zone tumorale et autour en complément des connaissances sur l'architecture globale du cerveau humain. Elles montrent ainsi comment ces réseaux sont affectés par une tumeur.

«Quand je montre ces images à des neurologues, ils disent n'avoir jamais vu cela de leur vie, dit le professeur Descoteaux. Ils sont habitués à voir les images et dessins de leurs livres d'anatomie. Nos images illustrent non seulement les connexions qui vont vers la tumeur, mais aussi d'où elles proviennent.»

Si l'opération est finalement possible, le chirurgien pourra alors choisir la voie et l'étendue de son intervention pour conserver au maximum la connectivité des fibres essentielles à certaines fonctions neurologiques.

«On peut aussi réveiller des individus durant l'opération et faire de la stimulation corticale en surface, ajoute le neurochirurgien. Mais ce qu'apporte Maxime Descoteaux, c'est une information propre au patient de ce qui se passe beaucoup plus en profondeur.»

Actuellement, les outils ne permettent pas encore de suivre en temps réel la connectivité durant l'opération et il reste encore à valider des faisceaux avec l'équipe. De plus, ces tracés d'autoroutes intracérébrales restent des informations structurelles alors que l'informaticien espère voir, dans l'avenir, l'activité neuronale suivre ces chemins.

Néanmoins, ces outils pourraient déjà aider à mieux former les neurochirurgiens en plus des opérations déjà réalisées. Les chercheurs espèrent maintenant trouver le financement qui leur permettra de démarrer un ambitieux programme de recherche sur le sujet pour appliquer ces techniques en clinique.