IRM multiparamètrique des muscles ischio-jambiers

Multiparametric MRI of hamstring muscles

• Auteur / Autrice : Sylvain Grange
• Direction : Pierre Croisille, Pascal Édouard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, Innovation technologique, Santé publique
• Date : Soutenance le 07/12/2023
• Etablissement(s) : Saint-Etienne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CREATIS - Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Son, UMR5515 (Lyon, Rhône ; 1995-2006)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Baptiste Pialat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Eve Isner-Horobeti
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Baptiste Pialat, Catherine Cyteval

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images -- Techniques numériques

Volume

Lésions et blessures

Accidents

Muscles ischio-jambiers

Imagerie par résonance magnétique

Mots clés libres

Imagerie par Résonnance Magnétique

Muscles ischio-jambiers

Blessures

Mécanisme lésionnel

Volume

Segmentations non supervisées

Magnetic resonance imaging

Hamstring muscles

Injuries

Mechanism of injury

Volume

Unsupervised segmentations

Résumé

Les connaissances en imagerie sur les blessures musculaires ont évolué ces dernières années. Leur prise en charge diagnostique et thérapeutique reste encore très hétérogène. Notre revue de la littérature sur les données des blessures des ischio-jambiers en IRM a permis de faire le point sur les connaissances actuelles et de montrer que la description de ces blessures est encore très éparse et mal codifiée à l’IRM. De plus, les blessures des ischio-jambiers, autrefois considérées comme une seule et même entité, tendent aujourd’hui à être distinguées séparément. Le polymorphisme de ces blessures se retrouve dès le mécanisme lésionnel, notamment sur les deux principaux types, à savoir lors d’un sprint ou lors d’un étirement du muscle. A l’IRM, les lésions sont différenciées à la fois sur le muscle touché, mais aussi sur la structure tissulaire, le volume lésionnel, la localisation proximo-distale. La mise en place de notre cohorte HAMMER (HAMstring MEchanism mRi) de suivi prospectif des blessures des ischio-jambiers nous a permis de mettre en évidence un lien entre le mécanisme lésionnel et les composantes IRM, à savoir que les lésions par mécanisme d’étirement présentent une sévérité plus importante, à la fois en termes de grade et de volume lésionnel. De plus, nous avons établi une relation entre un paramètre clinique d’évaluation simple (la douleur au moment de la blessure) et le volume lésionnel. Nous avons aussi montré que le plus faible volume lésionnel, l’âge plus bas, le sexe masculin, un plus petit indice de masse corporelle et la plus faible douleur initiale sont des facteurs de risque de récidive. Nous avons par la suite, à partir des données de la cohorte HAMMER, établi un programme de délimitation non supervisé des muscles de la cuisse. Nous avons ainsi pu analyser la fiabilité des différentes méthodes utilisées dans la littérature pour déterminer le volume musculaire, et la comparer avec ces méthodes non supervisées. L’estimation du volume musculaire mais aussi du volume lésionnel pourrait à terme être réalisée en pratique courante, et ainsi avoir une approche quantitative rapide lors d’une IRM réalisée lors d’une blessure des ischio-jambiers. L’analyse prédictive du temps de retour au sport et l’estimation du risque de récidive nécessitent une approche multifactorielle.

Imaging knowledge of muscle injuries has evolved in recent years. Their diagnostic and therapeutic management still remains very heterogeneous. Our review of the literature on MRI data of hamstring injuries allowed us to take stock of the current knowledge and to show that the description of these injuries is still very sparse and poorly codified on MRI. In addition, hamstring injuries, once considered a single entity, now tend to be distinguished separately. The polymorphism of these injuries can be seen in the lesion mechanism, especially in the two main types, namely during a sprint or during a stretch of the muscle. On MRI, the lesions are differentiated both on the affected muscle, but also on the tissue structure, the lesion volume, the proximo-distal location. The establishment of our HAMMER (HAMstring MEchanism mRi) cohort of prospective follow-up of hamstring injuries has allowed us to demonstrate a link between the lesion mechanism and the MRI components, namely that lesions by stretch mechanism present a greater severity, both in terms of grade and lesion volume. In addition, we have a relationship between a simple clinical assessment parameter (pain at injury) and lesion volume. We also showed that lower lesion volume, lower age, male gender, lower coporate mass index and lower initial pain are risk factors for recurrence. We subsequently established an automatic thigh muscle delineation program using data from the HAMMER cohort. We were thus able to analyze the reliability of the different methods used in the literature to determine muscle volume, and to compare them with these automated methods. The estimation of the muscle volume but also of the lesion volume could eventually be realized in current practice, and thus have a quick quantitative approach during an MRI performed during a hamstring injury. The predictive analysis of the time to return to sport and the estimation of the risk of recurrence requires a multifactorial approach.