Traktographie

Traktographie, ou tractographie, désigne l’ensemble des méthodes permettant de reconstituer en trois dimensions les voies de matière blanche du cerveau à partir de l’imagerie par diffusion. Elle exploite le principe que l’eau diffuseurs l’axone dans les fibres nerveuses de façon anisotrope, plus facilement le long de ces fibres que perpendiculairement. Les données sont acquises par imagerie par diffusion (diffusion MRI) et modélisées pour estimer les orientations préférentielles de diffusion dans chaque voxel.

Les approches se divisent principalement en tractographie déterministe et tractographie probabiliste. La première suit une direction principale de diffusion à partir de zones d’amorçage, générant des streamlines qui représentent des trajectoires potentielles des faisceaux. La seconde échantillonne les distributions d’orientation et évalue l’incertitude associée à chaque fibre, produisant des tractographies plus sensibles aux ambiguïtés mais aussi plus risquées en termes de faux positifs.

Les méthodes reposent sur différents modèles de diffusion, des plus simples comme la diffusion tensor imaging (DTI) aux plus avancés tels que Q-ball imaging, la déconvulation sphérique (CSD) et d’autres formes de diffusion multi‑directionnelle. Les résultats comprennent des tractogrammes (ensembles de streamlines), des cartes de densité de faisceaux et des connectomes, souvent utilisés pour planifier des interventions chirurgicales, étudier la connectivité cérébrale ou comprendre le développement et les maladies neurodégénératives.

Parmi les limites, on compte la précision limitée dans les zones de fibres croisées, les effets de volume partiel, les hypothèses du modèle et le risque de faux positifs. La validation se fait par rapport à l’histologie, à des phantoms ou à la reproductibilité inter-sujets. Des logiciels populaires incluent MRtrix, FSL, Camino et DSI Studio.