La tomographie par émission de positons (TEP) avec le radiotraceur composé de Pittsburgh B ([11C]PiB) est l'un des principaux outils d'imagerie des plaques amyloïdes dans la maladie d'Alzheimer. Le standard de référence pour la quantification est le paramètre DVR, qui nécessite un enregistrement dynamique d'une heure et une modélisation cinétique complexe. En pratique, on utilise plus souvent l'indice simplifié SUVR, calculé sur une courte fenêtre d'acquisition, mais il présente un biais systématique : en raison des vitesses de lavage différentes du traceur selon les tissus, le SUVR surestime la charge amyloïde, et l'erreur dépend de la durée de la fenêtre ainsi que de la charge elle-même. Les méthodes de correction antérieures ne fonctionnaient qu'à l'équilibre, lequel survient tardivement pour le [11C]PiB, ce qui ne permettait pas de raccourcir le protocole. Ce travail comble cette lacune en adaptant à l'imagerie amyloïde une correction généralisée du SUVR récemment proposée, qui ne nécessite pas d'équilibre.
Les chercheurs ont utilisé les données de 88 personnes âgées issues de l'étude Harvard sur le vieillissement cérébral (HABS), réparties en trois groupes selon le niveau de charge amyloïde : faible, intermédiaire et élevé. Pour chaque groupe, ils ont construit un modèle empirique reliant la vitesse de lavage du traceur dans la région cible à son SUVR : dans le groupe à faible amyloïde, la vitesse était considérée comme égale à celle du cervelet (région de référence) plus une constante ; dans le groupe intermédiaire, une fonction linéaire par morceaux du SUVR inverse était utilisée ; dans le groupe à amyloïde élevé, un modèle de puissance à deux paramètres. Les paramètres des modèles ont été estimés sur un sous-échantillon d'entraînement (un tiers des données) et vérifiés sur un échantillon de validation indépendant. Ensuite, à l'aide d'une formule de correction tenant compte des vitesses de lavage dans la région cible et la région de référence, ils ont calculé l'indice corrigé SUVRc pour deux fenêtres temporelles : 30–45 et 45–60 minutes après l'injection. Les résultats ont été comparés au DVR de référence, obtenu à partir de données dynamiques de 60 minutes au moyen d'un modèle tissulaire de référence simplifié.
Le biais moyen du SUVR par rapport au DVR allait de 4,8 % à 14,7 % selon le groupe et la fenêtre temporelle, et il augmentait avec la taille de la fenêtre. Après correction, le biais du SUVRc est descendu dans une plage allant de −0,15 % à 2,2 %, et la variabilité du biais a diminué d'un facteur 1,5 à 2. Dans le groupe à amyloïde élevé, la réduction du biais était statistiquement significative pour 8 des 11 régions avec la fenêtre 30–45 minutes et pour toutes les régions avec la fenêtre 45–60 minutes. Le coefficient de concordance de Lin entre SUVRc et DVR est passé de 0,954 à 0,987 (fenêtre 30–45 min) et de 0,918 à 0,989 (fenêtre 45–60 min). Dans les cohortes longitudinales, le SUVRc reflétait plus fidèlement les variations de la charge amyloïde : pour de petites variations (5–10 %), le SUVR surestimait l'augmentation, tandis que le SUVRc donnait des valeurs proches du DVR ; pour de grandes variations (30–70 %), le SUVR sous-estimait, alors que le SUVRc coïncidait presque avec le DVR.
Ce travail montre que la correction du SUVR peut être adaptée à la TEP amyloïde et fonctionne sur toute la plage de la pathologie, d'une charge négligeable à une charge élevée. Contrairement aux études voisines qui utilisent soit l'apprentissage automatique pour le traitement d'images, soit la prédiction d'événements à partir de signes indirects, ce travail s'appuie sur des principes cinétiques et propose des modèles paramétriques simples, transférables à d'autres cohortes. C'est la première fois que la correction du SUVR est appliquée au [11C]PiB et validée sur des données indépendantes avec un DVR de référence. La méthode réduit le temps d'acquisition nécessaire à 15 minutes sans perte de précision, ce qui est important pour la pratique clinique et les grands essais.
La méthode pourrait être étendue à d'autres radiotraceurs amyloïdes, en particulier au [18F]Flutafuranol, dont la cinétique est proche de celle du [11C]PiB. L'utilisation de la correction pour harmoniser les données entre différents traceurs avant leur conversion sur l'échelle Centiloid est prometteuse. Il est également envisageable de remplacer les modèles empiriques d'estimation de la vitesse de lavage par des réseaux de neurones entraînés sur des données TEP dynamiques. Les nouveaux tomographes à haute sensibilité et à long champ de vue pourraient permettre d'estimer la vitesse de lavage directement à partir des courbes d'activité, ce qui simplifierait la méthode.
La méthode influencera le diagnostic de la maladie d'Alzheimer en permettant d'obtenir des mesures quantitatives précises de la charge amyloïde en 15 minutes au lieu d'une heure. Elle augmentera aussi la puissance statistique des essais cliniques de médicaments anti-amyloïdes et améliorera le suivi des petites variations de l'amyloïde sous traitement.
Valider la méthode sur de grandes cohortes avec prélèvements sanguins artériels pour confirmer sa précision par rapport au modèle compartimental à deux tissus. Adapter les modèles empiriques à d'autres radiotraceurs et les tester sur des données provenant de différents centres.
Le problème non résolu majeur dans le domaine de la neuro-imagerie de l'amyloïde est l'harmonisation des mesures quantitatives entre différents traceurs et protocoles d'acquisition. Cette méthode résout directement le problème de la dépendance temporelle du SUVR, qui est l'une des sources de variabilité entre centres. En outre, la mesure précise des petites variations de la charge amyloïde est essentielle pour évaluer l'efficacité des traitements aux stades précoces de la maladie d'Alzheimer, où les changements sont faibles.
Le composé de Pittsburgh B ([11C]PiB) doit son nom à l'Université de Pittsburgh, où il a été mis au point, et il est un dérivé du colorant thioflavine-T, qui se lie aux fibrilles amyloïdes. La demi-vie du carbone-11 n'est que de 20 minutes, ce qui impose de commencer l'acquisition immédiatement après l'injection ; le protocole court de 30–45 minutes permet de tout faire en une seule visite du patient.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.