J Radiol 2007;88:510-20
© 2007. Éditions Françaises de Radiologie.
Édité par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés

formation médicale continue

le point sur…

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie
de l’encéphale et de la moelle
C Oppenheim (1), D Ducreux (2), S Rodrigo (1), J Hodel (1), T Tourdias (1), F Charbonneau (1),
S Pierrefitte (3) et JF Meder (1)

Abstract

Résumé

Diffusion tensor imaging and tractography of the brain and spinal cord.
J Radiol 2007;88:510-20

L’imagerie en tenseur de diffusion est une technique d’IRM qui permet
la cartographie in vivo de la microstructure et de l’organisation des
tissus. Elle offre la possibilité de détecter et de quantifier des anomalies
de la substance blanche non visibles en imagerie conventionnelle dans
des pathologies cérébrales variées, est fréquemment intégrée aux protocoles IRM d’exploration de l’encéphale, et plus récemment de la moelle.
L’objectif de ce document est de rappeler les principes de l’imagerie de
diffusion et de la tractographie de fibres, d’en préciser l’apport pour
l’exploration du système nerveux central dans les pathologies
suivantes : maladie d’Alzheimer, affections psychiatriques, ischémie
cérébrale, pathologies inflammatoires, tumorales, et épilepsies pharmacorésistantes. Enfin, les applications émergentes pour l’étude de la
pathologie médullaire sont également abordées.

Diffusion tensor imaging is a magnetic resonance imaging technique
that provides details on tissue microstructure and organization well
beyond the usual image resolution. With diffusion tensor imaging,
diffusion anisotropy can be quantified and subtle white matter changes
not normally seen on conventional MRI can be detected. The aim of this
article is to review the principles of diffusion tensor imaging and fiber
tracking and their applications to the study of the brain, including
Alzheimer disease, neuropsychiatric disorders, strokes, multiple
sclerosis, brain tumors, and intractable seizures. Emerging applications
to spinal cord disorders are also presented.
Key words: MRI. Functional MRI. Brain. Spinal cord. White matter.

Mots-clés : IRM. IRM fonctionnelle. Encéphale. Moelle épinière.
Substance blanche.

imagerie de diffusion repose sur le principe selon lequel les
déplacements aléatoires des molécules sont contraints par
l’organisation des tissus. L’imagerie de diffusion s’est rapidement imposée comme l’une des séquences clé de l’IRM encéphalique,
succès qui s’explique principalement par son excellente sensibilité
pour le diagnostic d’accident ischémique cérébral au stade aigu. Au
cours des dernières années, l’imagerie de diffusion a vu le champ de
ses applications cliniques s’élargir en particulier à la pathologie infectieuse (1), tumorale (2), post-traumatique (3). De développement
plus récent, l’imagerie en tenseur de diffusion permet de détecter et
de quantifier des anomalies de la substance blanche non visibles en
imagerie conventionnelle dans des pathologies variées du névraxe.
Cette technique est de plus en plus fréquemment intégrée aux protocoles IRM d’exploration de l’encéphale et de la moelle. Elle est également, à ce jour, le seul moyen de visualiser les faisceaux de fibres in
vivo grâce à la tractographie des fibres de substance blanche, dans
l’encéphale, mais aussi dans la moelle.

d’eau obtenue grâce au calcul du coefficient apparent de diffusion
(ADC) selon l’équation simple : atténuation du signal AS = e–bADC.
Cette mesure de l’ADC renseigne sur la nature et le degré des
processus pathologiques atteignant le système nerveux central
(SNC) lorsque les structures cellulaires sont endommagées ou
rompues. L’équation AS = e–bADC suffit pour décrire les propriétés de diffusion d’un milieu à condition qu’il soit isotrope, c’est-àdire que les mouvements de diffusion soient identiques dans toutes
les directions de l’espace. Cependant, la diffusion est un phénomène tridimensionnel et le déplacement des molécules n’est le
plus souvent pas identique dans toutes les directions de l’espace.
L’orientation préférentielle des mouvements de diffusion, appelée anisotropie, serait la conséquence de la présence d’obstacles
qui limitent le mouvement des molécules et les contraint à se
déplacer préférentiellement dans certaines directions de l’espace.
La substance blanche est un milieu fortement anisotrope, principalement en raison des fibres nerveuses myélinisées qui la composent. Les molécules d’eau qui se déplacent perpendiculairement
aux axones myélinisés de la substance blanche ont des mouvements
plus lents que les molécules d’eau qui se déplacent parallèlement
aux fibres de myéline.

L’

Technique

1. Diffusion isotrope et anisotrope
Jusqu’à présent, l’information issue de l’imagerie de diffusion
consistait en une quantification du déplacement des molécules

(1) Université Paris Descartes, Département d’Imagerie Morphologique et Fonctionnelle,
CH Sainte-Anne, 1, rue Cabanis, 75674 Paris Cedex 14. (2) Département de Neuroradiologie, C.H.U. de Bicêtre, 78, rue du Général-Leclerc, 94275 Le Kremlin-Bicêtre Cedex.
(3) Service biomédical, CH Sainte Anne, 1, rue Cabanis, 75674 Paris Cedex 14.
Correspondance : C Oppenheim
E-mail : c.oppenheim@ch-sainte-anne.fr

2. Le tenseur de diffusion
Il est possible, grâce au tenseur de diffusion, de mesurer le degré d’anisotropie des tissus, reflet de leur organisation microstructurelle. Pour approfondir les connaissances théoriques
nécessaires à la compréhension du concept d’imagerie en tenseur de diffusion, le lecteur pourra consulter Habas et al. (4),
Mori et al. (5) ou Le Bihan et al. (6). Brièvement, le tenseur de
diffusion est un objet mathématique qui décrit les propriétés
de diffusion d’un volume (fig. 1). Il permet de déterminer non

C Oppenheim et al.

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

Fig. 1 :

seulement l’amplitude (ADC), mais également la direction des
mouvements de diffusion, et d’en déduire une information sur
la direction des faisceaux de substance blanche. En fait, la relation SA = e–bADC n’est vraie que dans un milieu dans lequel
la diffusion est parfaitement isotrope. Dans un tissu anisotrope, le coefficient ADC est alors remplacé par un tenseur, ou

⎛ D xx D xy D xz⎞
⎜
⎟
matrice 3 × 3 : [ D ] = ⎜ D yx D yy D yz⎟ où Dxx, Dyy, et Dzz
⎜
⎟
⎝ D zx D zy D zz ⎠
correspondent aux coefficients de diffusion dans les directions
principales x, y et z. La matrice est symétrique, ce qui signifie
que Dxy = Dyx, Dzx = Dxz et Dzy = Dyz. Ainsi, il suffit d’appliquer au minimum les gradients de diffusion dans 6 directions
pour déterminer le tenseur de diffusion. Cependant, l’échantillonnage du signal dans un plus grand nombre de directions
permettra une mesure plus précise des mouvements de diffusion dans l’espace, c’est-à-dire un calcul plus précis du tenseur
de diffusion. La diffusion anisotropique peut se représenter en
chaque voxel par un ellipsoïde (fig. 1). Un voxel parfaitement
isotrope sera représenté par une sphère. En revanche, la forme
de l’ellipsoïde sera d’autant plus éloignée d’une sphère que le
voxel est anisotrope. L’ellipsoïde sera caractérisé par trois vecteurs, dont les amplitudes sont appelées valeurs propres (λ1,
λ2, λ3). Le vecteur ayant la valeur λ la plus élevée correspond à
la direction principale, représentée par la direction principale
de l’ellipsoïde. Le calcul du tenseur permet de déterminer la
diffusivité moyenne (moyenne des valeurs propres des trois
vecteurs propres) qui quantifie l’amplitude moyenne des mouvements de diffusion. Nombre d’indices d’anisotropie peuvent
être calculés à partir des valeurs brutes associées au tenseur de
diffusion. Le plus utilisé aujourd’hui est l’anisotropie fractionnelle (FA). Un indice d’anisotropie caractérise le manque
d’uniformité du phénomène de diffusion dans les différentes
directions de l’espace. Une anisotropie égale à 1 signifie que le
tissu a une structure à orientation unique. En revanche, une
anisotropie égale à 0 correspond à un manque total d’orientation (tissu isotrope, tel que le liquide cérébro-spinal ou LCS).
Les cartes 2D d’anisotropie représentent une image paramétrique de la valeur de l’anisotropie en chacun des voxels (fig. 2).
En chaque voxel, la direction principale peut être codée en
échelle dite Rouge/Vert/bleu avec la brillance des couleur moJ Radiol 2007;88

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Tenseur de diffusion. La diffusion des molécules est représentée par une sphère pour un voxel isotrope, par un ellipsoïde pour les voxels anisotropes. Le tenseur de diffusion est
une matrice 3 × 3 symétrique, qui comporte 6 éléments indépendants. Dans un milieu isotrope, tous les éléments sont
identiques et le signal peut s’écrire SDIF = Sb0e–bD. Dans un
milieu anisotrope, il faut mesurer le signal dans au moins
6 directions pour connaître cette matrice. Les mesures étant
réalisées dans le référentiel x, y, z de l’IRM, il faut ensuite
effectuer un changement de repère pour se placer dans le
référentiel du tissu (diagonalisation de la matrice). On obtient
alors la direction des vecteurs propres e1, e2, e3 ainsi que
leur amplitude, λ1, λ2, λ3. Le vecteur e1 indique la direction
principale des mouvements de diffusion. On peut ensuite
obtenir des mesures de diffusivité moyenne ainsi que des
index d’anisotropie.

dulée par les valeurs de FA (plus le voxel est brillant, plus il est
anisotrope) (5) (fig. 3).

3. La tractographie de fibres
La tractographie fondée sur l’imagerie de diffusion exploite le
phénomène d’anisotropie de la substance blanche pour détecter
et ainsi reconstruire le trajet d’un faisceau de fibres. En effet, le
vecteur ayant la valeur propre la plus élevée (λ1) indique le grand
axe du faisceau de fibre contenu au sein du voxel considéré (6).
On peut ainsi reconstituer de proche en proche le trajet d’un faisceau de fibres de substance blanche. Pour ce faire, il est nécessaire
de fixer des règles pour sélectionner les pixels contigus sur la base
de ce grand axe (vecteur principal). Il s’agit de garantir une reconstitution des faisceaux normaux ou pathologiques aussi fidèle
que possible à l’anatomie. Afin de limiter l’analyse à la substance
blanche, la plupart des études en tractographie utilisent un
seuillage de FA, le plus souvent à 0,2. En deçà de cette valeur, le
voxel contient très probablement de la substance grise. Ce principe peut être enfreint lorsqu’il s’agit de parenchyme cérébral pathologique. En effet, l’ischémie ou l’infiltration tumorale, par
exemple, peuvent induire une diminution de la FA de la substance blanche. Le deuxième principe est d’éviter une angulation trop
importante du vecteur principal entre deux pixels adjacents.
Lors de la sélection d’un pixel contigu, on peut, par exemple, interdire une angulation supérieure ou égale à 45°. En pratique, il
est nécessaire de déterminer a priori les régions d’intérêt nécessaires pour mettre en évidence le faisceau d’intérêt. La meilleure
stratégie consiste à sélectionner deux régions d’intérêt perpendiculaires au grand axe du faisceau. L’objectif est double : sélectionner la totalité de la structure à étudier et s’affranchir des faisceaux avoisinants (fig. 4). Le résultat de la tractographie est le
plus souvent représenté sous la forme d’un objet 3D associant
plusieurs filaments organisés en faisceau (fig. 5). Bien entendu,
un filament ne représente pas une « fibre ». La taille unitaire de
ce filament est définie par le logiciel de tractographie et réglable
par l’utilisateur.
La tractographie dite probabiliste est une alternative intéressante
pour éviter les seuillages de FA. Il s’agit dans ce cas d’évaluer le
degré d’erreur commis lors du calcul des directions de diffusion.
En effet, le modèle en tenseur de diffusion ne modélise qu’incomplètement l’architecture des faisceaux. Si l’on s’intéresse à un
pixel situé au centre du genou du corps calleux, la valeur propre
la plus élevée (λ1) indique avec une marge d’erreur faible le
grand axe du faisceau. En revanche, au sein d’un pixel contenant
un croisement de fibres ou plusieurs populations de fibres, cette

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Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

C Oppenheim et al.

a b

Fig. 2 :
a
b

Cartes d’anisotropie.
Les index d’anisotropie peuvent êtres représentés sous la forme de cartes paramétriques 2D (ici, anisotropie fractionnelle ou FA). Les
structures fortement anisotropes telles que le corps calleux, sont codées en rouge, et les structures faiblement anisotropes sont codées
en bleu (cortex). Cette carte n’indique pas la direction de chaque faisceau de fibres.
Codage couleur de la direction principale des mouvements de diffusion. Les fibres du corps calleux sont codées en rouge (direction
droite-gauche), alors que les fibres du faisceau corticospinal sont codées en bleu (direction supéro-inférieure).

même valeur λ1, indique alors une information moins précise,
voire erronée. Il est aujourd’hui possible d’évaluer pour chaque
pixel ce degré d’erreur. Cette étape est toutefois coûteuse en
temps de calcul. La tractographie probabiliste est également plus
longue que dans sa version non-probabiliste. Elle consiste à évaluer à plusieurs reprises les différentes trajectoires possibles à
partir d’une ou plusieurs régions d’intérêt. Le résultat de cette
tractographie probabiliste reste le plus souvent une image 2D,
chaque pixel codant le degré de significativité avec lequel il a été
retenu (fig. 6).
L’analyse de données de diffusion utilisant la tractographie nécessite donc une hypothèse précise sur les faisceaux d’intérêts à étudier. En l’absence d’hypothèse, l’analyse peut porter sur l’ensemble des données et alors porter sur les cartes de diffusion, en
particulier la carte d’anisotropie qui renseigne sur le degré de cohérence des tissus. Schématiquement, deux méthodes de post traitement ont été utilisées pour l’analyse des cartes d’anisotropie :
1) analyse par région d’intérêt positionnées manuellement, et
2) analyse voxel par voxel. Dans l’analyse par région d’intérêt, les
cartes d’anisotropie sont souvent utilisées pour positionner les régions d’intérêt. Ceci pose évidemment un problème puisque le paramètre à évaluer (ici l’anisotropie) est également utilisé pour sélectionner la région d’intérêt à analyser. Mais l’écueil principal de
cette méthode est de ne permettre qu’une analyse focalisée de
l’encéphale. Les méthodes d’analyse voxel par voxel, au moyen de
logiciel de type SPM (statistical parametric mapping) permettent
de s’affranchir de ce problème. Elles nécessitent une série d’images obtenues sur un groupe homogène de patients, qui seront normalisées par rapport à un cerveau témoin. Les variations spatiales
des index d’anisotropie de chacun des sujets ou d’un groupe de sujets par rapport à une population témoin peuvent alors être obtenues, générant des données statistiques sur l’ensemble de
l’encéphale, sans à priori sur les résultats attendus. Cette méthode

soulève un certain nombre de questions méthodologiques (7) :
choix du groupe témoin, outil de segmentation, conséquence du
lissage et de la normalisation sur les paramètres mesurés…

4. Acquisition des images
L’une des principales limites de l’imagerie en tenseur de diffusion est sa résolution spatiale limitée (volume du voxel).
L’amélioration de la résolution spatiale est cruciale pour la tractographie de fibres. La plupart des travaux publiés à ce jour reposent sur des acquisitions en écho-planar. L’imagerie écho planaire
permet, du fait de la rapidité des acquisitions, de s’affranchir des
mouvements macroscopiques, susceptibles d’entraver la mesure
des mouvements moléculaires à l’échelle microscopique. L’amélioration de la résolution spatiale, sans allongement des temps
d’acquisition, implique une réduction des temps d’écho. Réduire
les temps d’écho, grâce à l’imagerie parallèle, permet de minimiser les artéfacts de susceptibilité magnétique et les distorsions.
L’augmentation de la puissance des gradients et du champ
magnétique est la solution pour améliorer la qualité de l’imagerie
de fibres.

Étude de l’encéphale

1. Sujet sain
1.1. Du nouveau-né à l’adulte jeune
Plusieurs travaux ont montré que les valeurs d’anisotropie (FA)
augmentaient précocement et rapidement dans la substance
blanche au cours de la maturation cérébrale. Chez le nouveau-né,
les valeurs de FA sont plus basses et les valeurs d’ADC plus élevées que chez l’adulte (8). Au cours de la première année de vie,
ces valeurs varient (8), pour atteindre rapidement celles observées
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C Oppenheim et al.

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

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a bc

Fig. 3 :
a
b

c

Neuroanatomie.
Séquence pondérée en T1 dite anatomique. La substance blanche apparaît en hypersignal par rapport à la substance grise. 1 : tête du
noyaux caudé ; 2 : thalamus ; 3 : partie supérieure du noyau lenticulaire ; 4 : genou du corps calleux ; 5 : splénium du corps calleux.
Codage couleur de la direction principale des mouvements de diffusion indiquant l’orientation principale des fibres en chaque voxel
(rouge : droite-gauche ; vert : antéro-postérieure ; bleu : supéro-inférieure). Les fibres du corps calleux ayant une orientation principale
droite gauche sont codés en rouge. Le faisceau corticospinal ayant une direction supéro inférieure est codé en bleu. À noter la visualisation des radiations optiques codées en vert (*).
En connectant la direction principale en chacun des voxels adjacents, on obtient une représentation tridimensionnelle des mouvements
de diffusion. On peut en déduire une imagerie des faisceaux de fibres ou « tractographie ». Ici sont représentés en jaune les fibres du
corps calleux à sa partie postérieure ainsi que le faisceau occipito-frontal inférieur (flèche).

Fig. 4 :

Schéma de la segmentation des faisceaux par deux régions d’intérêt. En présence de deux faisceaux, les régions d’intérêt bleu et
jaune autorisent la sélection du faisceau vert sans sélectionner le
faisceau noir.

a
b

Fig. 5 :
a
b

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Tractographie chez un volontaire sain.
Représentation tridimensionnelle de la surface du cortex
cérébral.
Représentation en transparence des fibres du corps calleux
(jaune) et des fibres d’associations pariétales courtes (bleuvert).

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Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

C Oppenheim et al.

a b

Fig. 6 :
a
b

Tracking probabiliste et non-probabiliste. Deux exemples de tractographie en partant d’une région d’intérêt située au centre du splénium du corps calleux.
Tractographie probabiliste, (l’échelle de couleur traduit le degré de significativité des pixels retenus, bleu : faible, rouge : élevé).
Tractographie non probabiliste.

chez l’enfant puis chez l’adulte jeune. Chez l’adulte sain, les cartes
d’anisotropie permettent de visualiser des structures non visibles
en imagerie conventionnelle, telles que les subdivisions thalamiques. Chez l’adulte sain, une étude a montré des différences
significatives des valeurs d’anisotropie selon les régions de substance blanche étudiées. En effet, l’anisotropie est plus élevée dans
la substance blanche commissurale, tel le corps calleux, que dans
la substance blanche de projection ou au sein des faisceaux d’association, et serait plus faible dans le thalamus. L’anisotropie est
faible, mais non nulle, dans les noyaux gris de la base et le cortex.
La FA serait plus faible dans le centre semi-ovale, dans lequel les
fibres se croisent à angle variable, et chute encore lorsque l’on se
rapproche des régions péricalleuses.

1.2. Vieillissement cérébral
Lors du vieillissement cérébral, les séquences conventionnelles
montrent classiquement une perte de volume cérébral, débutant
dans les régions frontales, un élargissement des ventricules latéraux, un hyposignal progressif corrélé à l’accumulation de dépôt
de fer dans le pallidum et le putamen, ainsi que des anomalies de
signal de la substance blanche et des noyaux gris de la base.
L’atrophie cérébrale est attribuée à une perte de volume de la
substance grise, alors que le volume de la substance blanche serait
relativement préservé. Les études neuropathologiques montrent
des anomalies microstructurelles de la substance blanche liée à
l’âge, associant à divers degrés des phénomènes de démyélinisation, de détérioration et de perte axonale. Ces anomalies microstructurelles pourraient être plus diffuses que les anomalies de
signal focales visibles dans la substance blanche sur les séquences
conventionnelles. On peut donc supposer que les connexions corticales pourraient être relativement préservées, alors que les
connexions entre les différentes régions du cerveau (faisceaux de
fibres myélinisées) se détérioreraient avec l’âge. Plusieurs travaux ont rapporté une réduction significative des index d’anisotropie liée à l’âge, dans le genou du corps calleux, les capsules
internes et la substance blanche des lobes frontaux (9), pariétaux
et occipitaux, en l’absence d’anomalie de signal sur les séquences
conventionnelles. La baisse d’anisotropie chez le sujet âgé serait

plus marquée dans la substance blanche du lobe frontal que dans
les lobes pariétaux (9). La chute des index d’anisotropie est probablement le reflet d’anomalies microstructurelles de la substance
blanche survenant lors du vieillissement cérébral, démyélinisation, perte axonale et augmentation de l’espace extracellulaire, en
accord avec les données histologiques. Quelques travaux ont par
ailleurs montré que les performances cognitives et motrices lors
du vieillissement cérébral normal seraient positivement corrélées
aux valeurs de FA, suggérant l’implication des faisceaux de substance blanche dans le déclin cognitif.

2. Maladie d’Alzheimer
L’un des axes de recherche est la mise au point d’outils en imagerie, permettant de dépister les sujets à risque de maladie
d’Alzheimer, ou atteints de déficits cognitifs légers. Plusieurs
équipes se sont intéressées à l’analyse du ruban cortical et ont mis
au point des critères diagnostiques reposant sur une analyse
quantitative, semi quantitative ou qualitative de celui-ci. En
revanche, peu de travaux concernent l’analyse de la substance
blanche. Il existe cependant, dans la maladie d’Alzheimer, une
atteinte de la substance blanche dans près de 60 % des cas, selon
les données anatomopathologiques associant démyélinisation,
perte axonale, diminution des oligodendrocytes, et gliose astrocytaire. Cette atteinte de la substance blanche serait, pour certains,
la conséquence de la perte neuronale dans le cortex associatif, responsable de phénomènes de dégénérescence wallérienne. Ainsi,
l’imagerie en tenseur de diffusion, utilisée chez les patients atteints de maladie d’Alzheimer, retrouve une augmentation de
la diffusivité moyenne dans la substance blanche du cingulum,
de l’hippocampe, des lobes temporaux, frontaux et pariétaux
(10). Certains auteurs ont rapporté une corrélation positive entre
les index d’anisotropie et le déclin cognitif des patients. Enfin, les
valeurs de diffusivité moyenne, en particulier dans l’hippocampe, augmentent significativement entre les trois populations suivantes : sujet âgé « sain », déficit cognitif léger et maladie
d’Alzheimer, suggérant que ce paramètre permettrait de distinguer ces trois groupes.
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C Oppenheim et al.

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

515

(15) ou aux troubles du langage observés chez les patients schizophrènes. Ces atteintes microstructurelles pourraient contribuer à
la physiopathologie de la schizophrénie.

4. Ischémie cérébrale

Fig. 7 :

Tractographie à la phase aiguë d’un accident ischémique.
Accident ischémique sylvien profond droit récent en hypersignal sur l’imagerie de diffusion. L’acquisition en tenseur
de diffusion rapide (40 s) permet de visualiser les rapports
entre la lésion ischémique récente et le faisceau cortico spinal (en vert). Celui-ci paraît globalement respecté, ce qui
serait un facteur de bon pronostic de récupération fonctionnelle motrice.

3. Affections psychiatriques
Les fonctions cognitives résulteraient d’interactions entre des régions cérébrales fonctionnellement spécialisées et distantes sur le
plan anatomique. Ce fonctionnement en réseau implique l’existence de connexions entre les différentes régions du cerveau par
les fibres axonales de la substance blanche cérébrale. Une destruction des voies de communication entraînerait une altération
des fonctions cognitives et l’apparition de signes cliniques.
L’imagerie en tenseur de diffusion offre la possibilité de quantifier l’intégrité des réseaux de fibres de substance blanche et donc
d’évaluer chez l’homme l’existence de disconnexion. Cette disconnexion ou la perte de l’intégrité des faisceaux de substance
blanche se traduit par une baisse des index d’anisotropie (11). La
schizophrénie suscite actuellement une recherche très active.
L’imagerie conventionnelle des patients schizophrènes montre
des anomalies morphologiques relativement discrètes, atteignant
les lobes frontaux, temporaux, pariétaux et le complexe amygdalo-hippocampique (12). L’hypothèse d’une origine neurodéveloppementale de ces anomalies, avec contribution de facteurs environnementaux nécessaires à l’apparition des symptômes
cliniques, est proposée. Le fait que plusieurs régions du cerveau
soient le siège d’anomalies morphologiques, tant en anatomopathologie qu’en imagerie, a conduit à l’étude des voies de communication entre les aires corticales. L’existence d’anomalies de la
substance blanche repose également sur des données spectroscopiques et génétiques. Plusieurs études en tenseur de diffusion
rapportent des anomalies en tenseur de diffusion dans la substance blanche préfrontale et le lobe temporal (13). Une augmentation de la diffusivité et une baisse de l’anisotropie sont également
rapportées dans le splénium du corps calleux, le cingulum et
l’hippocampe. C’est actuellement les voies de connexions frontotemporales, en particulier à gauche, qui suscitent le plus d’attention chez les sujets schizophrènes (14). En effet, certaines anomalies en tenseur de diffusion sont corrélées aux symptômes négatifs
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Si l’imagerie de diffusion a révolutionné l’imagerie des accidents
ischémiques au stade aigu, la place de l’imagerie en tenseur de
diffusion pour l’évaluation des lésions ischémiques reste à définir
(16). Son principal intérêt pourrait être celui de la prédiction de la
récupération fonctionnelle (17). La tractographie de fibre est utilisée pour localiser, par exemple, le faisceau corticospinal, par
rapport à une lésion ischémique (fig. 7). Il est ainsi possible de
savoir si ce faisceau est refoulé par l’œdème périlésionnel ou plutôt détruit par la lésion, ce qui serait associé à un moins bon pronostic.
Au décours d’un accident ischémique, la baisse de l’anisotropie le
long des faisceaux de fibres des circuits endommagés (dégénérescence wallérienne) pourrait avoir une valeur pronostique de la
récupération fonctionnelle (18). Ainsi, plusieurs auteurs se sont
intéressés à la dégénérescence wallérienne du tractus corticospinal au décours de lésions ischémiques chez les patients hémiplégiques. Dans les 15 premiers jours après un AVC, la détection
d’anomalies en tenseur de diffusion le long du faisceau corticospinal, non visibles en séquence conventionnelle, suggère une dégénérescence wallérienne précoce. Celle-ci serait corrélée à une
mauvaise récupération fonctionnelle à long terme (19). L’imagerie en tenseur de diffusion améliore également l’analyse des lésions anoxo-ischémiques chez le nouveau-né. Enfin, cet outil
pourrait aider à comprendre les altérations de la connectivité
dans le cadre de la plasticité cérébrale post AVC.

5. Leucoaraïose
Le terme leucoaraïose (leuco = blanc, araïosis = raréfaction) désigne les anomalies non spécifiques de la substance blanche périventriculaire, visibles sur les examens scanographiques ou IRM.
Une augmentation de la diffusivité et une baisse de l’anisotropie
ont été observées au sein des plages d’hypersignal chez des sujets
ayant des antécédents d’accident ischémique lacunaire, ou une
démence sous-corticale d’origine vasculaire, par rapport à des
populations de sujets « sains ». La maladie de CADASIL (cerebral autosomic dominant arteriopathy with subcortical infarcts
and leucoencephalopathy) est une maladie héréditaire de la paroi
des petites artères qui se manifeste par des épisodes ischémiques
dans les régions sous-corticales et une démence progressive.
Comme dans les lésions de leucoaraïose, on observe une augmentation de la diffusivité et inversement, une baisse des index d’anisotropie au sein des plages d’hypersignal sur les séquences pondérées
en T2. Ces variations sont corrélées à la sévérité clinique de la
maladie, et aux performances cognitives des patients. Une augmentation de la diffusivité et une baisse d’anisotropie sont également présentes, mais à un degré moindre, dans la substance blanche
apparemment saine, par rapport à un groupe témoin.

6. Pathologie inflammatoire
La sclérose en plaques est une pathologie inflammatoire qui atteint principalement la substance blanche. Elle se caractérise par
une évolution par à-coups, alternant épisodes aigus et rémissions.
Toutes les études ont montré une élévation de la diffusivité moyenne (jusqu’à 250 %), au sein des lésions visibles, sur les séquences

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Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

C Oppenheim et al.

a bc

Fig. 8 :

Tumeur gliale et faisceau cortico-spinal. Tumeur gliale infiltrante de haut grade fronto-temporale droite s’étendant vers le bras postérieur de la capsule interne droite. Le faisceau cortico-spinal controlatéral est déplacé, mais conserve une anisotropie élevée (couleurs
chaudes). Le faisceau corticospinal droit, repéré grâce aux données en tenseur de diffusion, se situe au contact de la lésion avec des
valeurs d’anisotropie diminuées (couleurs froides), témoignant de son envahissement par le processus tumoral.

Fig. 9 :

Épilepsie pharmaco résistante. Tumeur bénigne kystique (tumeur dysembryoplasique neuroépithéliale) fronto orbitaire gauche (*),
s’étendant vers le corps calleux (flèche noire). L’atteinte du corps calleux se traduit sur les cartes d’anisotropie (à droite) par une baisse
de l’anisotropie (tête de flèche blanche). À noter la non visualisation du cingulum gauche, normalement visible à droite (flèche blanche
fine), en avant du genou du corps calleux (orientation supéro inférieure = bleu). L’absence de visualisation du cingulum à gauche, participant au circuit de la mémoire, s’explique probablement par une dégénérescence des fibres cingulaires, du fait de la lésion orbitofrontale. En bas à droite, représentation vectorielle de la direction principale des fibres en chaque voxel.

pondérées en T2. L’élévation de la diffusivité semble corrélée à la
sévérité de l’atteinte axonale (lésion en hyposignal T1), l’évolution de la maladie et la sévérité de l’atteinte neurologique. Une
réduction de l’anisotropie est également observée dans les lésions
démyélinisantes. La perte de l’organisation tissulaire pourrait résulter de la destruction des fibres axonales et/ou de leur remplacement par des cellules moins alignées dans l’espace, telles que les
cellules gliales. Une élévation modérée de la diffusivité moyenne
et une baisse de l’anisotropie ont été rapportée au sein de la substance blanche apparemment saine, mais aussi au niveau du cortex (20, 21). Ceci pourrait traduire des phénomènes de dégénérescence wallérienne proximales ou distales par rapport aux
lésions visibles. Ces travaux constituent un axe de recherche important, même si les anomalies décrites ne font pas aujourd’hui

partie des critères radiologiques retenus pour le diagnostic de
sclérose en plaques.

7. Pathologie tumorale
Les études de la pathologie tumorale en tenseur de diffusion se
sont principalement intéressées aux problèmes suivants : détermination de l’étendue de l’infiltration tumorale, et repérage préchirurgical du faisceau corticospinal pour les tumeurs situées à
proximité des voies motrices. Qu’il s’agisse de lésions métastatiques ou de tumeurs gliales de haut grade, la région péritumorale,
qui présente des anomalies de signal en séquences conventionnelles, est le siège d’une augmentation de la diffusivité (augmentation de l’espace extracellulaire) et d’une baisse de l’anisotropie.
J Radiol 2007;88

C Oppenheim et al.

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

517

a b

Fig. 10 : Tractographie de la moelle cervicale chez un volontaire. Vue sagittale (gauche) montrant les faisceaux lemniscaux (en vert). Sur l’image
centrale, une projection oblique montre les mêmes faisceaux superposés à l’image b0 du tenseur de diffusion. Une vue agrandie
(droite) montre la décussation de ces faisceaux (flèche).

L’augmentation de la diffusivité serait plus importante pour les
lésions métastatiques que les tumeurs gliales infiltrantes, alors
que la baisse d’anisotropie paraît semblable (22). Il serait également possible de détecter l’infiltration tumorale, dite occulte,
c’est-à-dire non visible en séquence conventionnelle dans les lésions gliales de haut grade. Cette étude conduite sur une IRM à
3 Tesla a montré une réduction significative des index d’anisotropie chez plus de la moitié des gliomes de haut grade, avec,
dans certains cas, des anomalies controlatérales. À l’opposé, pour
les gliomes de bas grade et les métastases, les anomalies en tenseur de
diffusion existaient uniquement au sein des plages d’hypersignal en
séquence pondérée en T2 et n’étaient pas observées à distance (23).
D’autres travaux étudient l’apport du tenseur de diffusion pour apprécier l’envahissement tumoral des faisceaux de substance blanche.
La quantification des index de diffusion (FA et diffusivité) permet
de préciser l’atteinte des faisceaux, à l’étage supratentoriel pour le
corps calleux (24) ou le faisceau corticospinal, mais aussi dans le tronc
cérébral (25). Un envahissement se traduit par une baisse de l’anisotropie et une augmentation de la diffusivité alors que ces index ne
seraient pas perturbés en cas de simple refoulement.
Le repérage du faisceau corticospinal lors du bilan préchirurgical
des tumeurs a fait l’objet de nombreux travaux. Le faisceau
corticospinal peut-être visualisé grâce à la tractographie des fibres de substance blanche (26). Les faisceaux de fibres peuvent
être comprimés par la tumeur, refoulés par l’œdème péritumoral
ou envahis (fig. 8) et l’on apprécie alors leurs rapports avec le
foyer tumoral. La visualisation directe du tractus corticospinal
sur l’ensemble de son trajet devrait permettre de mieux respecter
la fonction motrice, tout en effectuant la résection la plus complète
possible. Récemment, des auteurs ont montré la possibilité d’intégrer la visualisation 3D du faisceau corticospinal lors d’une
IRM peropératoire et d’utiliser cette imagerie pour suivre le geste
J Radiol 2007;88

opératoire et s’assurer du respect du faisceau tout au long de
l’intervention chirurgicale (27).

8. Épilepsie pharmacorésistante
L’IRM est aujourd’hui un élément clef du bilan préchirurgical
des épilepsies pharmacorésistantes. Son objectif est de rechercher
une lésion encéphalique susceptible d’être à l’origine des crises.
Plusieurs études se sont intéressées l’apport du tenseur de diffusion chez ces patients souffrant d’épilepsie pharmaco-résistante,
pour lesquels les séquences conventionnelles montraient une lésion encéphalique (épilepsie dite « lésionnelle ») ; ces études ont
montré une augmentation de la diffusivité et une baisse de l’anisotropie dans la lésion, ainsi que dans la substance blanche péri
lésionnelle, apparemment saine sur les séquences conventionnelles. L’existence de modifications d’anisotropie à distance de la lésion visible en séquences conventionnelles (fig. 9) soulève la
question de l’étendue de la lésion et donc de la résection chirurgicale. Des études de corrélation entre les données du tenseur de
diffusion, des données électriques et de l’imagerie métabolique
sont nécessaires pour préciser le rôle de l’imagerie en tenseur de
diffusion dans le bilan préchirugical des épilepsies pharmacorésistantes dites « lésionnelles ». L’autre question importante est
l’apport de l’imagerie en tenseur de diffusion pour les épilepsies
dites cryptogéniques, c’est-à-dire sans lésions visibles en IRM
conventionnelles. En effet, Rugg-Gunn et al. (28) ont retrouvé
des modifications en tenseur de diffusion chez 7 des 30 patients
souffrant d’épilepsie « cryptogénique », avec corrélation aux
anomalies électriques. Le tenseur de diffusion pourrait donc permettre de localiser le point de départ des crises chez les patients
porteurs d’épilepsie jusqu’alors étiquetée « cryptogénique », et
ainsi contribuer à la localisation du foyer épileptogène.

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Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

C Oppenheim et al.

a b c d

Fig. 11 : Astrocytome de la moelle cervicale.
a
b
c-d

Coupe sagittale médiane montrant une lésion expansive hyperintense en T2, en C2-C4.
Image paramétrique montrant une chute de l’anisotropie (en bleu, flèche) focale dans la zone lésionnelle.
Tractographie montrant des fibres déformées et refoulées.

Étude de la moelle épinière
L’imagerie de tenseur de diffusion peut être réalisée sur la moelle,
améliorant potentiellement la sensibilité diagnostique et pronostique, pour peu que l’on fasse quelques adaptations.

1. Particularités techniques
Cette séquence peut être réalisée sur des appareils d’IRM 1,5 T
ou plus, possédant des systèmes d’imagerie parallèle. Tout
d’abord, il est nécessaire d’utiliser une valeur de b inférieure à
celle utilisée classiquement dans le cerveau (b = 1 000 s/mm2), car
l’atténuation du signal est trop importante. Les valeurs de b à utiliser varient de 400 à 900 (29). Ensuite, le nombre et le schéma des
gradients à utiliser doit tenir compte de l’orientation cranio-caudale préférentielle de la moelle. Plus on a de directions de gradients, et meilleur sera l’échantillonnage du tenseur de diffusion.
Vingt-cinq directions de gradients semblent être un bon compromis entre temps d’acquisition et qualité d’échantillonnage, avec
un temps d’acquisition d’environ 3 minutes. Enfin, la moelle est
un organe plus mobile que le cerveau, puisqu’elle est déplacée
lors des cycles cardiaques par les mouvements du LCS. Cela n’est
pas très gênant au niveau de la moelle cervicale, mais peut s’avérer problématique au niveau dorsal, où viennent s’ajouter des artéfacts dus aux battements cardiaques. À ce niveau, il est nécessaire d’effectuer une synchronisation cardiaque de l’acquisition,
et éventuellement de recaler les images acquises après l’acquisition afin de corriger les artéfacts de mouvements.
Pour effectuer une tractographie des fibres de la moelle dans des
conditions optimales, il faut pouvoir détecter l’ensemble des faisceaux de fibres du volume exploré. Les meilleurs résultats sont
obtenus par l’utilisation d’algorithmes permettant de rechercher

toutes les fibres connectées dans tout le volume d’exploration. À
l’heure actuelle, on peut bien visualiser les moyens et gros faisceaux de la moelle : faisceaux corticospinaux postéro-latéraux
et antérieurs, faisceaux cordonaux postérieurs, faisceaux spinothalamiques (fig. 10). Des faisceaux plus petits sont visibles mais
pour l’instant assez peu identifiables. Cette limitation devrait
pouvoir être dépassée en utilisant des IRM à plus haut champ.

2. Applications cliniques
De nombreuses applications ont été ou sont en cours de réalisation.
Ainsi, le tenseur de diffusion est utilisé dans les myélopathies
cervicarthrosiques (30), les compressions médullaires (31), les pathologies inflammatoires (32) et tumorales (33).
Dans les compressions médullaires, l’IRM en tenseur de diffusion permet de visualiser les zones de souffrance maximale de la
moelle, la tractographie servant à repérer la zone ou les fibres
sont les plus comprimées ou déformées. La mesure de la FA en
zone lésionnelle permettrait d’avoir une idée de la récupération
du déficit engendré par la compression après que celle-ci soit levée chirurgicalement. Lorsque les valeurs sont supérieures à 0.6,
il peut y avoir une récupération ; lorsqu’elles sont inférieures à
0,4, il n’y aura pas de récupération ; entre les deux, on ne peut savoir précisément (pour mémoire les valeurs normales sont égales
à 0,74 + 0,04).
Dans les pathologies inflammatoires (32), l’IRM en tenseur de
diffusion permet de visualiser une zone lésionnelle invisible sur
l’IRM conventionnelle pondérée en T2. La sensibilité de cette séquence a été évaluée à environ 70 % (contre 40 % pour les séquences STIR) dans la détection de lésions de sclérose en plaques.
Alors que l’IRM conventionnelle T2 ne visualise qu’une zone lésionnelle (plaque), l’IRM en tenseur de diffusion, par le calcul de
J Radiol 2007;88

C Oppenheim et al.

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

Points à retenir
• L’imagerie de diffusion est la seule technique permettant de
visualiser indirectement les fibres de substance blanche in vivo
• Elle permet de quantifier l’organisation microstructurelle de la
substance blanche
• Elle ne nécessite pas la coopération des sujets et est faisable sur
un appareil 1,5 T
• Elle peut être utilisée pour l’imagerie du cordon médullaire
• Elle participe au bilan pré chirurgical de la pathologie tumorale
cérébrale (localisation du faisceau corticospinal et distinction
entre compression et envahissement)
• Elle permet de visualiser des anomalies de la substance blanche
non visibles en séquence conventionnelle (SEP, épilepsie,
démence,…)
• Combinée à l’imagerie d’activation, elle permet des progrès
considérables en neurosciences cognitives.

la FA et les cartes paramétriques, détecte de nombreux sites où
les valeurs de FA sont abaissées et/ou élevées. Dans la sclérose en
plaques, la plaque a une FA abaissée et la moelle sus et sousjacente une FA élevée. Cette disposition des lésions serait spécifique à la sclérose en plaques.
Enfin, en pathologie tumorale (33), le tenseur de diffusion et surtout
la tractographie permettent d’identifier le type tumoral envahissant
la moelle, grâce à des critères sémiologiques précis (astrocytome avec
fibres refoulées et déformées (fig. 11) ; épendymome avec fibres partiellement détruites ; métastases/hémangioblastomes avec fibres
partiellement sectionnées…), et permettent au neurochirurgien
d’apprécier les faisceaux de fibres envahis ou non, afin de réaliser un
véritable planning neurochirurgical de la zone de résection : le but
est de ne pas sectionner les fibres intactes.

Conclusion
L’imagerie en tenseur de diffusion permet de détecter et de
quantifier des anomalies de la substance blanche, non visibles en
imagerie conventionnelle, dans des pathologies variées du névraxe. Elle est, à ce jour, le seul moyen de visualiser les faisceaux
de fibres in vivo, grâce à la tractographie des fibres de substance
blanche, dans l’encéphale, mais aussi dans la moelle. L’une de ses
applications est la visualisation des connexions anatomiques entre les différentes régions du cerveau à l’échelle individuelle.
L’étude des voies de connexions est cruciale pour interpréter les
résultats de l’imagerie fonctionnelle et pour identifier les réseaux
entre les régions activées lors d’épreuves cognitives. L’analyse
combinée des données de l’imagerie en tenseur de diffusion et de
l’imagerie d’activation devrait permettre des progrès considérables dans l’étude des fonctions cérébrales.

Références
1.

2.

3.

Leuthardt EC, Wippold FJ, Oswood MC, Rich KM. Diffusionweighted MR imaging in the preoperative assessment of brain abscesses. Surg Neurol 2002;58:395-402.
Stadnik TW, Chaskis C, Michotte A et al. Diffusion-weighted MR
imaging of intracerebral masses: comparison with conventional MR
imaging and histologic findings. AJNR Am J Neuroradiol 2001;
22:969-76.
Huisman TA. Diffusion-weighted imaging: basic concepts and application in cerebral stroke and head trauma. Eur Radiol 2003;
13:2283-97.

J Radiol 2007;88

4.

519

Habas C. Basic principles of diffusion tensor MR tractography. J
Radiol 2004;85:281-6.
5. Mori S, van Zijl PC. Fiber tracking: principles and strategies — a
technical review. NMR Biomed 2002;15:468-80.
6. Le Bihan D, Mangin JF, Poupon C et al. Diffusion tensor imaging:
concepts and applications. J Magn Reson Imaging 2001;13:534-46.
7. Ashburner J, Friston KJ. Why voxel-based morphometry should
be used. Neuroimage 2001;14:1238-43.
8. Hermoye L, Saint-Martin C, Cosnard G et al. Pediatric diffusion
tensor imaging: normal database and observation of the white matter maturation in early childhood. Neuroimage 2006;29:493-504.
9. Salat DH, Tuch DS, Hevelone ND et al. Age-related changes in
prefrontal white matter measured by diffusion tensor imaging.
Ann N Y Acad Sci 2005;1064:37-49.
10. Naggara O, Oppenheim C, Rieu D et al. Diffusion tensor imaging
in early Alzheimer’s disease. Psychiatry Res 2006;146:243-9.
11. Sullivan EV, Pfefferbaum A. Diffusion tensor imaging in normal
aging and neuropsychiatric disorders. Eur J Radiol 2003;45:244-55.
12. Shenton ME, Dickey CC, Frumin M, McCarley RW. A review of
MRI findings in schizophrenia. Schizophr Res 2001;49:1-52.
13. Rose SE, Chalk JB, Janke AL et al. Evidence of altered prefrontalthalamic circuitry in schizophrenia: An optimized diffusion MRI
study. Neuroimage 2006;32:16-22.
14. Burns J, Job D, Bastin ME et al. Structural disconnectivity in schizophrenia: a diffusion tensor magnetic resonance imaging study.
Br J Psychiatry 2003;182:439-43.
15. Shin YW, Kwon JS, Ha TH et al. Increased water diffusivity in the
frontal and temporal cortices of schizophrenic patients. Neuroimage 2006;30:1285-91.
16. Rodrigo S, Oppenheim C, Touze E et al. Cerebral arterial infarction and diffusion tensor imaging. J Neuroradiol 2006;33:51-6.
17. Mukherjee P. Diffusion tensor imaging and fiber tractography in
acute stroke. Neuroimaging Clin N Am 2005;15:655-65.
18. Oppenheim C, Touze E, Poupon C, Mas J, Meder J. IRM en tenseur de diffusion de la dégénérescence Wallérienne, à propos d’une
observation. Rev Neurol (Paris) 2003;159:670-2.
19. Thomalla G, Glauche V, Koch MA et al. Diffusion tensor imaging
detects early Wallerian degeneration of the pyramidal tract after ischemic stroke. Neuroimage 2004;22:1767-74.
20. Cassol E, Ranjeva JP, Ibarrola D et al. Diffusion tensor imaging in
multiple sclerosis: a tool for monitoring changes in normal-appearing white matter. Mult Scler 2004;10:188-96.
21. Vrenken H, Pouwels PJ, Geurts JJ et al. Altered diffusion tensor in
multiple sclerosis normal-appearing brain tissue: cortical diffusion
changes seem related to clinical deterioration. J Magn Reson Imaging 2006;23:628-36.
22. Lu S, Ahn D, Johnson G, Cha S. Peritumoral diffusion tensor imaging of high-grade gliomas and metastatic brain tumors. AJNR
Am J Neuroradiol 2003;24:937-41.
23. Price SJ, Burnet NG, Donovan T et al. Diffusion tensor imaging of
brain tumours at 3T: a potential tool for assessing white matter
tract invasion? Clin Radiol 2003;58:455-62.
24. Stieltjes B, Schluter M, Didinger B et al. Diffusion tensor imaging
in primary brain tumors: reproducible quantitative analysis of corpus callosum infiltration and contralateral involvement using a
probabilistic mixture model. Neuroimage 2006;31:531-42.
25. Helton KJ, Phillips NS, Khan RB et al. Diffusion tensor imaging of
tract involvement in children with pontine tumors. AJNR Am J
Neuroradiol 2006;27:786-93.
26. Kamada K, Todo T, Masutani Y et al. Combined use of tractography-integrated functional neuronavigation and direct fiber stimulation. J Neurosurg 2005;102:664-72.
27. Nimsky C, Ganslandt O, Hastreiter P et al. Preoperative and intraoperative diffusion tensor imaging-based fiber tracking in glioma surgery. Neurosurgery 2005;56:130-7; discussion 138.

520

Imagerie en tenseur de diffusion et tractographie de
l’encéphale et de la moelle

28. Rugg-Gunn FJ, Eriksson SH, Symms MR, Barker GJ, Duncan JS.
Diffusion tensor imaging of cryptogenic and acquired partial epilepsies. Brain 2001;124:627-36.
29. Lee JW, Kim JH, Kang HS et al. Optimization of acquisition parameters of diffusion-tensor magnetic resonance imaging in the spinal cord. Invest Radiol 2006;41:553-9.
30. Demir A, Ries M, Moonen CT et al. Diffusion-weighted MR imaging
with apparent diffusion coefficient and apparent diffusion tensor maps
in cervical spondylotic myelopathy. Radiology 2003;229:37-43.

C Oppenheim et al.

31. Facon D, Ozanne A, Fillard P et al. MR diffusion tensor imaging
and fiber tracking in spinal cord compression. AJNR Am J Neuroradiol 2005;26:1587-94.
32. Renoux J, Facon D, Fillard P et al. MR diffusion tensor imaging
and fiber tracking in inflammatory diseases of the spinal cord.
AJNR Am J Neuroradiol 2006;27:1947-51.
33. Ducreux D, Lepeintre J, Fillard P et al. MR diffusion tensor imaging and fiber tracking in 5 spinal cord astrocytomas. AJNR Am J
Neuroradiol 2006;27:214-6.

cas clinique

Exercice anatomique
Séquence en tenseur de diffusion obtenu chez un sujet sain. Carte couleur de la direction principale des mouvements de diffusion indiquant la direction des faisceaux de substance blanche
(bleu : direction supéro-inférieure, rouge : droite-gauche, vert :
antéro-postérieure). Plus un pixel est brillant, plus l’anisotropie

Réponses
1.
1. Pédoncule cérébelleux moyen
2. Radiations optiques (vert : direction principale antéro-postérieure)
3. Couronne rayonnante ou corona radiata.
4. Corps calleux. En avant : genou ; en arrière : splénium. (rouge :
direction droite-gauche des connexions interhémisphérique).

est importante et donc plus les fibres qui le traversent sont organisées selon la direction indiquée par le codage couleur.

Questions
1. Légendez les structures anatomiques de 1 à 4 (fig. 1).
2. À quel faisceau correspond le n° 5 ? Quel est son trajet ?

2.
5. Faisceau corticospinal cheminant depuis le cortex moteur primaire (en avant du sillon central = en bleu sur la séquence anatomique), s’organisent à la face médiale de la couronne rayonnante,
puis dans le bras postérieur de la capsule interne et chemine à la
partie antérieure du pont. Sa direction principale est supéro-inferieure, donc codée en bleu.

J Radiol 2007;88