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Ici, nous démontrons une approche du guidage neurochirurgical peropératoire dans les résections du lobe temporal antéro-sémaillaire, en mettant spécifiquement en évidence l’utilisation de la tractographie et des masques anatomiques pour aider à la résection sûre de la partie temporale du cortex piriforme - une zone de plus en plus considérée comme une cible chirurgicale cruciale dans l’épilepsie mésiale du lobe temporal résistante aux médicaments.
La résection du lobe temporal antéro-sial (ATLR) est une option de traitement utile pour l’épilepsie du lobe temporal mésial résistante aux médicaments (DRmTLE). De plus en plus de preuves suggèrent que le cortex piriforme joue un rôle crucial dans la génération et la propagation des crises dans le DRmTLE - et que la résection de la partie temporale du cortex piriforme est associée à des taux significativement améliorés d’absence de crise.
Ici, nous présentons la résection de la portion temporale du cortex piriforme dans l’ATLR, à l’aide d’algorithmes de tractographie probabiliste préopératoire à haute résolution et de masques anatomiques fusionnés des structures d’intérêt dans la neuronavigation peropératoire et l’affichage tête haute (HUD) du microscope.
Tous les patients subissant une évaluation préopératoire complète et des investigations pour DRmTLE ont fourni un consentement écrit éclairé pour enregistrer une vidéo peropératoire de la procédure. Les patients ont été identifiés par une équipe multidisciplinaire d’épileptologues, de neurochirurgiens spécialisés dans l’épilepsie, de neuropsychologues, de neuropsychiatres et d’électrophysiologistes dans un grand centre de chirurgie de l’épilepsie. Le pipeline d’imagerie préopératoire comprenait la délimitation des structures critiques. Cela comprenait le cortex piriforme temporal et la tractographie probabiliste à haute résolution pour les voies essentielles à risque (par exemple, le rayonnement optique et le faisceau fronto-occipital inférieur). Ceux-ci ont été co-enregistrés dans le balayage volumétrique de neuronavigation préopératoire et téléchargés dans le système de neuronavigation peropératoire.
Voici une procédure étape par étape de l’ATLR, y compris la résection de la partie temporale du cortex piriforme. Le protocole combine une imagerie IRM structurelle et de diffusion avancée et des aides visuelles peropératoires pour intégrer des masques anatomiques de structures critiques de matière grise et de faisceaux de substance blanche dans le flux de travail chirurgical en salle d’opération.
La résection du lobe temporal antéro-zéral (ATLR) est le traitement le plus efficace de l’épilepsie du lobe temporal mésial résistante aux médicaments (DRmTLE)1,2, avec des taux d’absence de crises de 50 % à 70 % et une morbidité relativement faible 3,4,5. Il a également été démontré que la procédure améliore la qualité de vie 6,7,8, les taux d’emploi5 et le bien-être psychosocial9.
L’ATLR canonique, décrite par Spencer et al.10, implique une résection du pôle temporal, de l’uncus, de l’amygdale, de l’hippocampe, du gyrus parahippocampique et du gyrus fusiforme. Les voies critiques de la substance blanche impliquées dans la vision (le rayonnement optique, en particulier, l’anse de Meyer11,12) et le langage (par exemple, le faisceau fronto-occipital inférieur13 et le faisceau arqué14,15) risquent d’être blessées lors de l’accès à la corne temporale du ventricule latéral. Le protocole suivant décrit une approche pour éviter ces faisceaux de substance blanche à l’aide d’une tractographie probabiliste préopératoire à haute résolution et de masques anatomiques fusionnés des structures d’intérêt dans la neuronavigation peropératoire et l’affichage tête haute microscopique (HUD).
La compréhension traditionnelle du domaine est que la résection maximale de l’hippocampe est bénéfique pour maximiser les taux de liberté de crise postopératoire. Cependant, des analyses récentes par voxels de cas post-ATLR démontrent que la résection de la partie temporale du cortex piriforme dans l’ATLR augmente considérablement les chances d’absence de crise. Ils ont également montré qu’il n’y avait pas d’association entre la résection postérieure de l’hippocampe et l’absence de crises16,17. En conséquence, il a été proposé de mettre à jour la technique de Spencer en limitant la résection de l’hippocampe à la partie antérieure de 55 % de l’hippocampe, dans les ATLR de l’hémisphère dominant du langage, afin de préserver la fonction de mémoire16,18.
Bien qu’il y ait eu un intérêt croissant pour l’utilisation de nouvelles thérapies mini-invasives, en particulier la thérapie thermique interstitielle au laser (LITT), la résection chirurgicale reste la norme de soins pour l’épilepsie focale résistante aux médicaments1, et il a été démontré que l’efficacité de la LITT produit une proportion plus faible de résultats convulsifs d’Engel 1 (58 %-59 %)1,19 par rapport à l’ATLR (60 %-70 %)3, 4,5,20, et c’est donc encore un domaine nécessitant une enquête plus approfondie21.
Il existe de plus en plus de preuves à l’appui de l’hypothèse selon laquelle le cortex piriforme (Figure 1) est une région critique dans la propagation et/ou l’épileptogenèse des crises chez les adultes 16,17,22,23,24 et les enfants25 atteints d’épilepsie mésiale du lobe temporal. Le cortex piriforme est un ruban d’allocortex à trois couches (similaire à l’arrangement du cortex hippocampique) qui est drapé autour du sillon entorhinal mésial au tronc temporal26,27, et forme donc la confluence des lobes temporal et frontal. Il peut donc être facilement considéré comme constitué de divisions frontales et temporelles, décrites en détail dans la littérature 22,25,28,29,30.
Figure 1 : Rendu tridimensionnel semi-transparent des structures temporales mésiales du cerveau. Cette figure démontre les associations anatomiques du cortex piriforme (cyan) avec l’anatomie du lobe temporal mésial environnant. Vue médiale gauche, vue supérieure du centre et vue antérieure droite. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Le cortex piriforme est supéro-mésial à l’amygdale et a longtemps été impliqué dans les études animales comme un nœud commun dans les réseaux qui diffusent des décharges épileptogènes31-33, et génère des crises suite à une stimulation électrique plus facilement que les structures mésiales voisines, y compris l’amygdale et l’hippocampe34. Sa position, avec des connexions étendues aux cortex entorhinal, limbique, orbitofrontal et insulaire, ainsi qu’au thalamus, au bulbe olfactif, à l’amygdale et à l’hippocampe, se prête également à un rôle de voie de propagation clé des décharges épileptogènes dans l’épilepsie focale30.
Les études EEG-IRMf et la tomographie par émission de positons (TEP) confirment en outre un rôle important du cortex piriforme dans la DRmTLE, montrant une activation interictale, et une réduction de la liaison du récepteur de l’acide γ-aminobutyrique de type A (GABAA) dans le cortex piriforme est associée à une augmentation de l’activité convulsive 35,36,37.
Deux études d’imagerie récentes significatives dans DRmTLE ont montré que l’absence de crise postopératoire est associée à une plus grande étendue de résection du cortex piriforme ; Galovic et al. ont démontré dans une vaste cohorte rétrospective que l’ablation d’au moins la moitié du cortex piriforme améliorait les chances de ne plus avoir de crises d’un facteur de 16 (IC à 95 %, 5-47 ; p < 0,001)17. Il a également été démontré que les volumes de résection d’autres structures temporales mésiales n’étaient pas associés à l’absence de crises, une découverte reproduite et soutenue par les analyses par voxels effectuées par Sone et al., qui ont montré que seule la résection du cortex piriforme dans le TLE gauche était associée à l’absence de crises16 (Figure 2).
Figure 2 : Association par voxel avec l’absence de crise postopératoire dans le TLE gauche. La seule zone significativement corrélée à l’absence de crise est la partie temporale du cortex piriforme, p = 0,01 (vert dans les coupes IRM coronales et sagittales pondérées en T1). Adapté de Sone et al.16 avec autorisation. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Borger et al. ont également démontré dans une vaste cohorte rétrospective que seule la proportion de cortex piriforme temporal réséqué est associée à une amélioration des taux d’absence de crises à la fois à 1 an3 et à un suivi plus long (moyenne de 3,75 ans)23. Ils ont en outre corroboré que le volume réséqué de l’hippocampe et de l’amygdale ne prédisait pas l’absence de crise.
L’importance de la déconnexion du cortex piriforme du réseau épileptogène aberrant dans le mTLE a également été démontrée dans le LITT, Hwang et al. montrant lors d’un suivi de 6 mois que le pourcentage d’ablation du cortex piriforme était associé aux résultats de classe 1 de l’ILAE38 (OR 1,051, IC à 95 % 1,001-1,117, p = 0,045), mais qu’il s’agissait d’une tendance qui n’était pas significative à 1 an5. Cela semble corroborer les données émergentes concernant le LITT, selon lesquelles il y a une amélioration positive, mais potentiellement moins permanente, des résultats des crises, ce qui a conduit à ce que la LITT soit couramment utilisée comme une procédure de « première étape », la chirurgie réséctive étant proposée à ceux chez qui l’absence de crise n’est pas obtenue par le LITT.
Il existe donc des preuves solides que la résection de la partie temporale du cortex piriforme est une cible clé pour atteindre l’absence de crise dans l’épilepsie du lobe temporal mésial résistante aux médicaments. Cependant, comme l’a démontré la cohorte rétrospective de Galovic et al., ce ruban du cortex entorhinal se trouve dans un endroit difficile à cibler chirurgicalement lors de la réalisation d’un ATLR, ce qui signifie que s’il n’est pas directement ciblé, il n’est pas toujours retiré avec succès. Dans cette étude, nous montrons comment cibler et réséquer en toute sécurité la partie temporale du cortex piriforme dans le cadre d’une étude chirurgicale prospective en cours, afin d’évaluer son impact sur l’amélioration des taux de liberté des crises postopératoires39.
Le protocole suivant se concentre sur les aspects techniques de l’acquisition et du traitement des images, l’approche chirurgicale et la façon dont nous assurons la résection de la partie temporale du cortex piriforme dans l’ATLR, tout en intégrant la tractographie probabiliste préopératoire à haute résolution et les masques anatomiques fusionnés des structures d’intérêt dans la neuronavigation peropératoire et l’affichage tête haute (HUD) du microscope. Le protocole utilise également une plate-forme logicielle de planification spécifique40, qui permet la visualisation en 3 dimensions et l’intégration de l’imagerie multimodale pour l’examen et la planification chirurgicaux, et un système de neuronavigation qui permet l’intégration avec le microscope opératoire (les spécificités sont détaillées dans la table des matériaux).
Ces méthodes et protocoles font partie d’un essai chirurgical prospectif en cours qui a été approuvé par la Health Research Authority le 10/09/2020, Research Ethics Committee (REC) London reference : 20/LO/0966. Le protocole a fait l’objet d’un enregistrement prospectif : ISRCTN72646265, le 25/09/2020, est disponible en ligne39, et a été présenté lors d’une conférence nationale41.
Le protocole suivant est appliqué à tous les patients subissant une ATLR pour DRmTLE chez les patients âgés de 18 à 70 ans (la tranche d’âge des patients opérés pour cette indication dans notre centre spécialisé en chirurgie de l’épilepsie chez l’adulte), tous opérés par les mêmes chirurgiens (AWM, AM). Tous les participants ont fourni un consentement éclairé avant d’être inclus dans l’étude. Tous les participants ont fait l’objet d’une évaluation préopératoire approfondie et d’investigations dirigées par l’équipe multidisciplinaire experte en épilepsie chirurgicale du centre de chirurgie de l’épilepsie complet des auteurs, composée de neurochirurgiens, de neurologues épileptiques, de neuropsychologues, de psychiatres, de neuroradiologues et d’autres membres des services spécialisés dans les thérapies de l’épilepsie. Avant l’opération, tous avaient des IRM volumétriques T1, T2 et FLAIR à jour, comme indiqué dans le protocole ci-dessous, ainsi que du sang préopératoire standard et un examen par l’équipe de neuroanesthésie, garantissant qu’ils pouvaient passer en toute sécurité à la chirurgie sous anesthésie générale. Les détails commerciaux des réactifs et de l’équipement utilisés dans cette étude sont fournis dans la table des matériaux.
1. Acquisition et traitement de l’imagerie
REMARQUE : Des examens d’imagerie par résonance magnétique (IRM) préopératoires à haute résolution, de 3 mois et de 1 an sont couramment acquis chez les personnes subissant une chirurgie de l’épilepsie dans notre centre. Les données d’IRM ont été acquises entre mars 2020 et mars 2024 sur le même scanner d’IRM par souci de cohérence. L’acquisition d’images normalisée et de nombreux composants de traitement ont déjà été décrits dans la littérature et sont référencés de manière appropriée dans le protocole résumé ci-dessous :
Figure 3 : Capture d’écran du système de neuronavigation démontrant l’IRM volumétrique pondérée en T2 avec des masques anatomiques superposés et des voies utilisées en peropératoire dans un ATLR droit. Panneau en haut à gauche : reconstruction en 3 dimensions de la tête du patient, démonstration de masques anatomiques. En haut à droite : axial, en bas à gauche : sagittal, et en bas à droite : vues coronales montrant également des masques anatomiques superposés sur l’IRM volumétrique pondérée en T2. Masques anatomiques affichés : partie temporale du cortex piriforme (rose), 55 % antérieur de l’hippocampe (rouge), postérieur 45 % de l’hippocampe (vert foncé, visible uniquement sur l’image sagittale), rayonnement optique (vert moyen), faisceau longitudinal moyen (bleu). Le réticule bleu est la position intégrée du foyer du microscope, et le réticule vert est la position du pointeur de neuronavigation utilisé dans le domaine chirurgical. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
2. Technique chirurgicale
REMARQUE : Les étapes ci-dessous résument la pratique dans le centre des auteurs et n’ont pas pour but d’être une exposition de la seule approche chirurgicale d’un ATLR, mais plutôt une démonstration de la façon dont les auteurs ont normalisé l’approche de cette procédure pour fournir des résections fiables et reproductibles, y compris la résection du cortex temporal piriforme.
Figure 4 : Image du positionnement du patient pour un ATLR droit, montrant le marquage du « point d’interrogation » de l’incision cutanée frontotemporale droite, de la racine des cheveux et de la fissure de Sylvian. Le roulement de l’épaule gauche sous l’épaule gauche du patient n’est pas illustré pour permettre l’angle de positionnement de la tête sans exercer de pression excessive sur le cou du patient et sans entraver le retour veineux. Des images ont été capturées et incluses avec le consentement du patient. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Image peropératoire du microscope montrant la marge de résection néocorticale latérale dans un ATLR droit, avec le masque anatomique superposé du rayonnement optique (cyan) - montrant que la marge de résection est antérieure à la salle d’opération. Les étiquettes démontrent l’orientation de la vue opératoire : A = antérieur, P = postérieur, I = inférieur, S = supérieur, STG = gyrus temporal supérieur, MTG = gyrus temporal moyen, ITG = gyrus temporal inférieur, TP = pôle temporal. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 6 : Image peropératoire du microscope montrant l’entrée dans la partie antérieure de la corne temporale du ventricule latéral, montrant la tête de l’hippocampe à l’intérieur de celle-ci (blanc pâle, 1). Marquages : A = antérieur, P = postérieur, I = inférieur, S = supérieur, MTG = gyrus temporal moyen, ITG = gyrus temporal inférieur, 2 = marge de résection néocorticale latérale, suivant le sillon collatéral vers le haut à la profondeur pour trouver la corne temporale du ventricule latéral, TP = pôle temporal. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 7 : Image peropératoire du microscope montrant la superposition HUD du masque anatomique de la partie temporale du cortex piriforme (contour rose, étiqueté Pi). Cette figure montre une résection complète - il n’y a pas de tissu cérébral restant, seulement la limite piale du sillon endorhinal mésiale à la résection, protégée dans cette image par la galette longitudinale sus-jacente dans l’image, juste au-dessus du réticule blanc central du HUD du microscope. Étiquettes : A = antérieur, P = postérieur, I = inférieur, S = supérieur, STG = gyrus temporal supérieur, MTG = gyrus temporal moyen, ITG = gyrus temporal inférieur, FL = lobe frontal, SV = veines sylviennes (recouvrant la fissure sylvienne), Pi = partie temporale du cortex piriforme. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Ce protocole et les techniques chirurgicales ont été appliqués dans le cadre d’une étude en cours, interrogeant les effets de la résection du cortex piriforme temporal et son impact sur l’absence de crise après ATLR pour DRmTLE. Le but de cette étude est de déterminer de manière prospective si l’absence de crises après l’ablation du cortex piriforme temporal améliore effectivement l’absence de crises dans la DRmTLE, comme le suggère le nombre croissant de données r...
Ce protocole fournit une résection fiable et ciblée de la partie temporale du cortex piriforme - considérée comme une structure cruciale dans l’épileptogénèse et la propagation du réseau d’épilepsie du lobe temporal mésial 16,17,24,25,30.
Les composants de la technique ATLR standard qu...
Les auteurs Debayan Dasgupta et John S. Duncan reçoivent un financement du programme d’innovation Wellcome Trust (218380/Z/19/Z). Lawrence P. Binding est soutenu par Epilepsy Research UK (numéro de subvention P1904). Les auteurs susmentionnés et Sjoerd B. Vos sont en partie financés par le National Institute for Health Research University College London Hospitals Biomedical Research Centre (NIHR BRC UCLH/UCL High Impact Initiative BW.mn.BRC10269). Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière qui pourrait être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel. Nous confirmons que nous avons lu la position de la Revue sur les questions liées à la publication éthique et affirmons que ce rapport est conforme à ces directives.
Ce travail a été soutenu par Epilepsy Research UK (numéro de subvention P1904) et le Wellcome Trust Innovation Program (218380/Z/19/Z). Ce travail a été en partie financé par le National Institute for Health Research University College London Hospitals Biomedical Research Centre (NIHR BRC UCLH/UCL High Impact Initiative BW.mn.BRC10269). Les auteurs remercient les installations et l’assistance scientifique et technique du National Imaging Facility, une capacité de la National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS), du Center for Microscopy, Characterization, and Analysis, de l’Université d’Australie-Occidentale. Cette recherche a été financée en tout ou en partie par le Wellcome Trust [WT 218380]. Aux fins de l’Open Access, l’auteur a appliqué une licence publique de droit d’auteur CC BY à toute version du manuscrit accepté par l’auteur découlant de cette soumission.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Brainlab Neuronavigation System | Brianlab, Westchester, IL | https://www.brainlab.com/surgery-products/overview-neurosurgery-products/cranial-navigation/ | Intraoperative neuronavigation system |
EpiNav Planning Software | N/A | N/A | Clinical Decision Support Tool, for research use, developed in academia at King's College London and University College London |
Mayfield clamp | Integra | A1059 | Any 3 pin head immobilisation device can be used |
Microsurgical instruments | As per local neurosurgical unit | ||
MRI Scanner | GE, Milwaukee, WI, USA | 3T MRI GE MR750 | Any alternative 3T MRI scanner can be used |
MRTrix3 | N/A | Reference 47 in the manuscript | MRtrix3 provides a set of tools to perform various advanced diffusion MRI analyses, including constrained spherical deconvolution (CSD), probabilistic tractography, track-density imaging, and apparent fibre density |
NORAS coil | NORAS MRI Products | https://www.noras.de/en/mri-produkte/lucy-or-head-holder-8-ch-coil/#infos | Any MRI-safe head immobilisation device can be used |
Perforator drill | Stryker | https://neurosurgical.stryker.com/products/elite/ | Any alternative neurosurgical perforator drill driver and bit can be used |
Sutures - Vicryl Plus 2/- | Ethicon | ETVCP684H | Any alternative suture that the surgeon prefers can be used |
Titanium bone plates and screws | As per local neurosurgical unit | ||
Ultrasonic Aspirator | Integra | https://products.integralife.com/cusa-tissue-ablation/category/cusa-tissue-ablation | Any alternative that the surgeon prefers can be used |
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