L'étude STEREO-DBS ET : Analyse du réseau cérébral IRM 7 Tesla pour la stimulation cérébrale profonde dans les tremblements essentiels (STEREO-ET)

INTRODUCTION ET JUSTIFICATION

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est un traitement efficace du tremblement essentiel (TE), un trouble neurologique à progression lente. L'effet du DBS repose sur la modulation des réseaux cérébraux défectueux en délivrant des impulsions électriques dans le thalamus. Cependant, l'amélioration individuelle après DBS reste variable et 20% des patients ressentent des effets secondaires. En utilisant la connectivité structurelle de l'imagerie par résonance magnétique 7 Tesla (IRM 7T) pour visualiser les réseaux défectueux, le placement et l'activation des électrodes DBS peuvent être individualisés.

Le placement et les paramètres actuels des électrodes DBS dans le thalamus hautement connecté sont basés sur des images MR de 1,5 Tesla ou 3 Tesla. Ces modalités à faible résolution sont incapables de visualiser les multiples réseaux cérébraux de ce petit noyau et d'empêcher l'activation des électrodes dirigées vers ses projections corticales. Les cartes de réseau structurelles intégrées (IRM 7T) permettront une DBS basée sur le réseau cérébral et spécifique au patient, améliorant les symptômes moteurs et la qualité de vie.

Depuis les années 1980, DBS for ET ciblait le thalamus, un noyau cérébral profond de matière grise. L'accent est mis actuellement dans le domaine de la DBS sur les réseaux de neurones plutôt que sur les noyaux séparés dans le cerveau. Plusieurs études ont montré que l'ET découlait de l'activité pathologique du réseau dans les projections cérébelleuses-thalamo-corticales ; tractus dentato-rubro-thalamique. Ces dernières années, plusieurs groupes DBS ont rapporté avoir utilisé l'IRM pour visualiser la connectivité thalamique et le tractus dentato-rubro-thalamique, dans DBS pour ET.

Le thalamus fait partie de plusieurs grands réseaux cérébraux. La DBS est efficace pour améliorer les tremblements et la qualité de vie des patients ET uniquement en modulant son réseau moteur. Pour améliorer le placement et l'activation du DBS, il est essentiel de comprendre les réseaux et l'effet modulateur de la stimulation. Jusqu'à présent, la visualisation de ces réseaux était limitée en raison de la faible résolution et du manque de connectivité structurelle (visualisation des projections cérébelleuses-thalamo-corticales à l'aide de l'IRM pondérée en diffusion et de la connectivité probabiliste).

Les enquêteurs ont donc ajouté 7T T2, FGATIR ​​(séquence de récupération d'inversion de matière grise rapide) et des séquences pondérées en diffusion au Centre Spinoza et ont montré que les analyses probabilistes du réseau thalamique (segmentation thalamique) identifient avec succès la zone au sein du thalamus qui a la plus forte densité de connexions. avec le réseau moteur chez les patients ET. Dans une étude pilote récente, les chercheurs ont montré que la mise en œuvre de la segmentation thalamique IRM 7T est bien adaptée au flux de travail chirurgical existant. En générant une IRM de 7 Tesla montrant la subdivision motrice (colorée) du thalamus, cette technique a clairement visualisé cette nouvelle cible DBS.

Le thalamus et ses connexions seront visualisés par 7T T2, FGATIR ​​et imagerie pondérée en diffusion. Les principales projections du thalamus seront visualisées, y compris les projections se connectant au moteur primaire et au cortex sensoriel. L'emplacement de l'électrode (en utilisant la tomodensitométrie) sera visualisé par rapport aux subdivisions segmentées du thalamus.

La carte du réseau IRM 7T, générée en combinant l'IRM pondérée en T2 et en diffusion, montre les subdivisions du thalamus (colorées) et leurs projections corticales. Le résultat montrera alors dans quelle(s) subdivision(s) thalamique(s) se situe le contact DBS-électrode et sur quelle zone corticale il se projette. Les résultats des tests cliniques du contact d'électrode seront ensuite corrélés aux cartes du réseau. Les paramètres de stimulation basés sur les cartes du réseau IRM 7T sont utilisés pour optimiser et prédire les résultats en termes d'effets cliniques bénéfiques (tremblement de suppression) et d'effets secondaires (parole, démarche). Comme toutes les cartes du réseau sont visualisées sur l'IRM, cela permettra facilement des analyses individuelles et de groupe (cartes de co-enregistrement de plusieurs patients).

Dans les 350 IRM 7T que les investigateurs ont réalisées à ce jour, nous avons rarement rencontré des implants non compatibles ou une claustrophobie sévère. Chaque patient est soumis à un dépistage avec un questionnaire de sécurité IRM et un détecteur de métaux IRM (empêchant l'introduction de matériaux ferromagnétiques dans l'IRM). L'IRM 7T est une technique non invasive qui ne provoque aucune douleur et, surtout, les champs électromagnétiques ne produisent aucun dommage tissulaire connu d'aucune sorte. Le système RM peut émettre des tapotements, des cognements ou d'autres bruits forts à certains moments au cours de la procédure. Des bouchons d'oreille sont fournis pour éviter les problèmes pouvant être associés au bruit généré par le scanner. En tout temps, le patient sera surveillé (visuellement) et pourra communiquer avec le technologue IRM 7T à l'aide d'un système d'interphone. Le patient peut (demander à) arrêter l'acquisition à tout moment en utilisant le bouton poussoir (maintenir par le patient en permanence).

En somme, grâce à la mise en œuvre de l'analyse du réseau cérébral IRM 7T, il est désormais possible de visualiser directement la partie motrice du thalamus. Dans l'étude observationnelle actuelle, cette technique sera évaluée de manière prospective, en introduisant une DBS guidée par réseau cérébral spécifique au patient pour ET avec un traitement et un ensemble de données uniques et jusqu'à présent indisponibles : l'IRM 7T visualise les connexions anatomiques du thalamus pour chaque contact d'électrode DBS individuel . Au lieu d'un modèle unique, les analyses de réseau personnalisées permettent une modélisation de précision personnalisée dans DBS.