Résumé
La détection précise des limites de la zone épileptogène, préalable indispensable à toute chirurgie de l’épilepsie, repose sur l’intégration d’informations multimodales (cliniques, électriques, magnétiques, fonctionnelles etc.) dans un référentiel commun, qui est une description tridimensionnelle de la morphologie du cortex cérébral du patient. L’élaboration de ce référentiel anatomique se heurte à la complexité et à la variabilité de la configuration morphologique du cortex cérébral humain. Afin d’apporter une réponse technique à ce problème clinique, a été élaboré un modèle théorique de la sulcation du cortex cérébral humain et des outils de morphologie mathématique permettant l’extraction automatique des informations nécessaires à la mise en jeu de ce modèle. L’analyse systématique d’une population de sujets normaux a servi de base d’apprentissage à un réseau neuronal capable maintenant d’évaluer individuellement les paramètres morphologiques de chaque sillon du cortex cérébral et de comparer la valeur de chaque paramètre par rapport à des données normatives « Anatomist ». Nous avons, entre septembre 1998 et juillet 2005, dans le Service de Neurochirurgie Fonctionnelle de l’Hôpital de la Timone à Marseille, exploré par électrodes profondes 103 patients épileptiques (stéréo-encéphalographie). Parmi ces 103 patients, 36 patients présentaient des épilepsies d’origine frontale dont 26 sans aucune lésion cortico-sous-corticale détectée par des neuroradiologues compétents. Douze patients, dont l’exploration stéréo-encéphalographique a permis la définition de la zone épileptogène et la réalisation d’une cortectomie et pour lesquels notre suivi clinique était supérieur à un an, ont été systématiquement analysés avec notre approche (« Anatomist »). L’âge moyen des patients était de 25 ans et l’âge de survenue des crises de cinq ans. L’Anatomist était utilisé pour déterminer quel sillon présentait une morphologie statistiquement au delà de la normalité. La topographie de la zone épileptogène, telle que déterminée par l’exploration stéréo-encéphalographique, et confirmée dans sa validité par la réussite clinique de la cortectomie, a été comparée à la topographie des anomalies de gyration détectées. Au dernier suivi, 65 % des patients étaient en classe 1 de Engel, c’est à dire sans crises d’épilepsie. Des anomalies de sulcation étaient retrouvées chez 9 des 12 patients (75 %) au niveau de la zone épileptogène. L’analyse systématique de la configuration de sulcation chez les patients épileptiques avec une IRM négative permet donc de détecter des anomalies subtiles, véritables marqueurs de la zone épileptogène, pouvant jouer un rôle majeur au processus d’intégration multimodale des informations pré-opératoires, dans le succès de la chirurgie de l’épilepsie en particulier.
Summary
Precise localization of the epileptogenic zone, which is mandatory for effective surgery, relies on integration of multimodal information (clinical, electrical, magnetic, functional, etc.) within a common framework — a 3D morphological description of the cerebral cortex. Generation of this anatomical framework in individual patients is hindered by the extreme morphological variability of the human cerebral cortex. In order to find a technical solution to this clinical problem, we have developed a theoretical model of cerebral cortex sulcation, and mathematical tools allowing us to automatically identify the sulcal roots. A set of volunteers served to train a neuronal network (‘‘ Anatomist ’’) that is now able to evaluate the morphological parameters of each silcus and to compare them with values obtained in normal subjects. This approach has been used to study the influence of handedness, gender, etc., in a population of normal subjects. It has also been used to detect specific abnormal patterns in genetic disorders like Turner’s syndrome. Between September 1999 and July 2005, in the stereotactic and functional neurosurgery department of Timone University Hospital in Marseilles, we studied 103 epileptic patients with implanted deep electrodes (SEEG). Thirty-six patients had frontal lobe epilepsy, of whom 26 were considered MRI-negative by experienced neuroradiologists. In 12 patients, SEEG allowed us to precisely define the epileptogenic zone and to perform successful cortectomy. Follow-up is now longer than one year. These patients’ cerebral cortex gyration patterns were then studied with the Anatomist program. The patients’ mean age was 25 years, and mean age at epilepsy onset was 5 years. Anatomist was used to determine which sulci were morphologically abnormal. The topography of the epileptogenic zone, as determined by SEEG investigation and confirmed by successful cortectomy, was compared with the topology of the abnormal gyration. At last follow-up, 65 % of the patients were in Engel class I, i.e. seizure-free. Abnormal sulcations were found in the epileptogenic zone in 9 (75 %) of the 12 patients. Systematic analysis of normal gyration patterns in MRI-negative epileptic patients allowed us to detect subtle abnormalities that turned out to be reliable markers of the epileptogenic zone. Such markers may be of major value for defining the topology of the epileptogenic zone, in good agreement with information obtained with different modalities, and may significantly increase the chances of successful epilepsy surgery.
ICONOGRAPHIE
Le CD contenant l’iconographie de cette présentation peut être consulté à la Bibliothè- que de l’Académie nationale de médecine et à la Bibliothèque de l’Académie des sciences.
Chaque renvoi est noté de « Pl.5-1 » à « Pl.5-51 ».
The iconography of this presentation can be consulted on CD-ROM at the library of the National Academy of Medicine and the library of the Académie of Sciences. Each referral is noted « Pl.1-5 » to « Pl. 51-5 ».
Bull. Acad. Natle Méd., 2009, 193, no 4, 869-871, séance du 2 décembre 2008
