Thèse Impact de Nouveaux Biomarqueurs d'Imagerie dans l'Avc Ischémique une Approche Translationnelle H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Claude Bernard Lyon 1 École doctorale : EDISS - Interdisciplinaire Sciences-Santé Laboratoire de recherche : CARMEN - LABORATOIRE DE RECHERCHE EN CARDIOVASCULAIRE, MÉTABOLISME, DIABÉTOLOGIE ET NUTRITION Direction de la thèse : Emmanuelle CANET SOULAS ORCID 0000000247425570 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-03T23:59:59 L'accident vasculaire cérébral ischémique (AVCi) est l'une des principales causes de décès et d'invalidité acquise dans le monde. Les traitements actuels, la thrombolyse intraveineuse et la thrombectomie endovasculaire, ciblent la pénombre ischémique, c'est-à-dire le tissu hypoperfusé mais viable qui entoure le noyau de l'infarctus. Cependant, malgré une reperfusion rapide et réussie, 40 à 50 % des patients restent dépendants sur le plan fonctionnel. La référence pour mesurer la pénombre est la TEP, qui fournit le débit sanguin cérébral (DSC), la fraction d'extraction d'oxygène (OEF) et le taux métabolique cérébral d'oxygène (CMRO2). Le noyau de l'infarctus présente un CMRO2 effondré; la pénombre présente un DSC réduit, une OEF élevée et un CMRO2 préservé. Néanmoins, les contraintes de la TEP la rendent irréalisable en phase aiguë.
À l'IRM, l'imagerie de diffusion (DWI) permet d'identifier le noyau de l'infarctus, et l'anomalie de perfusion qui s'étend au-delà de la lésion de DWI - le mismatch diffusion-perfusion - est utilisée comme un indicateur de la pénombre. Considéré comme le meilleur en clinique, cet indicateur a guidé la sélection des patients dans les essais cliniques marquants sur la thrombectomie. Ses limites reconnues sont une lésion DWI partiellement résorbable et une lésion de perfusion surestimée.
L'IRM de perfusion peut depuis peu évaluer l'OEF par un modèle biophysique à trois compartiments (globules rouges, plasma, tissu), dans lequel l'OEF de chaque capillaire est calculée avec différentes hypothèses. Nous avons montré, dans la cohorte HIBISCUS-STROKE, qu'un OEF élevé dérivé de l'IRM au sein de la lésion visible à l'IRM de diffusion (DWI) à l'admission - auparavant considérée comme irréversiblement lésée - prédisait sa réversibilité après thrombectomie, et un autre groupe a démontré qu'un OEF élevé au sein de la pénombre protégeait contre la progression de l'infarctus chez les patients ayant bénéficié d'une reperfusion réussie. Parallèlement, nous avons développé chez des primates non humains (NHP) un modèle d'AVCi mîmant le traitement par thrombectomie et l'avons caractérisé par imagerie TEP/IRM multiparamétrique.
Hypothèse. La validation préclinique par la TEP et sa transposition clinique dans la cohorte HIBISCUS-STROKE permettra de valider les seuils de CMRO2 et d'OEF dérivés de l'IRM qui délimitent la pénombre métabolique. Par une prédiction plus précise de l'infarctus final que le mismatch diffusion-perfusion, cette approche métabolique pourra affiner la sélection des patients et, à terme, améliorer la prise en charge en phase aiguë.
Objectifs. Établir la preuve de concept du métabolisme de l'oxygène par IRM comme biomarqueur d'imagerie prédictif, d'abord dans le modèle NHP, puis chez les patients.
Méthodes. 1/ Validation préclinique. Dans le modèle NHP, les cartes IRM CMRO et OEF à l'occlusion et après la recanalisation seront comparées voxel par voxel à la TEP acquise simultanément afin de définir des seuils quantitatifs pour le noyau et la pénombre. Un suivi longitudinal par imagerie et neuroscore permettra d'évaluer la valeur prédictive des biomarqueurs d'imagerie métabolique.
2/ Application clinique. Analyse rétrospective de la cohorte HIBISCUS-STROKE (NCT03149705), dans laquelle des patients présentant un AVCi antérieur ont une IRM multimodale à l'admission (DWI, perfusion), une thrombectomie mécanique et une IRM au jour 6 pour l'évaluation finale de l'infarctus. Les seuils optimaux de CMRO2 et d'OEF seront déterminés par rapport à la lésion au jour 6 et comparés directement au mismatch diffusion-perfusion ; la stabilité temporelle du modèle métabolique par rapport au modèle perfusion-diffusion sera spécifiquement évaluée.
3/ Prédiction multiparamétrique basée sur l'IA. À partir de la cohorte clinique rétrospective, des méthodes d'IA explicables seront optimisées pour construire un outil de prédiction de l'issue de l'AVC à l'aide des nouveaux biomarqueurs d'imagerie métabolique. Ce projet s'inscrit dans le cadre de nos recherches sur l'AVC ischémique visant à proposer des biomarqueurs prédictifs pour une prise en charge adaptée à chaque patient. Il s'agit d'établir la mesure du métabolisme de l'oxygène comme biomarqueur d'imagerie prédictif dans l'accident vasculaire cérébral ischémique.

Titulaire d'un diplôme de Master ou d'ingénieur avec des compétences en ingénierie biomédicale et analyse d'images. Des connaissances de base en neurologie, neuroradiologie ou médecine seraient un plus.