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Validation de la tractographie DTI
des faisceaux du langage par les
stimulations électriques
per-opératoires
D. Leclercq (1), C. Delmaire (2), H. Duffau (3), L. Capelle (1), M. Ducros (1),
R. Van Effenterre (1), J. Chiras (1), S. Lehéricy (1)
(1) Paris - France, (2) Lille - France, (3) Montpellier - France
Problématique
Chirurgie des gliomes de bas grade :
Seule une exérèse complète peut permettre une guérison complète.
Résection incomplète : étendue de l’exérèse = facteur pronostique.
Objectif : exérèse la plus complète possible sans séquelle.
IRM fonctionnelle : exploration pré-chirurgicale du cortex
Tractographie en tenseur de diffusion : étude des faisceaux de
substance blanche mais peu validée.
Anatomie fonctionnelle du langage
Prédominance :
Droitiers : 96% hémisphère gauche, 4% bilatéral
Gauchers : 76% hémisphère gauche, 14% bilatéral, 10% hémisphère droit
Dispositif phonémique (reconnaît les phonèmes et les syllabes indépendamment
de leur signification)
Dispositif sémantique (traite le contenu du discours et le sens des mots)
Expression du langage
Faisceau arqué
Segment antérieur
frontal pariétal inférieur
Segment médian (segment long)
frontal temporal
Segment postérieur
pariétal inférieur temporal
Partie ventrale du faisceau dans la capsule externe.
Faisceau arqué
Aires frontales, pariétales, occipitales et temporales
dont Broca et Wernicke.
Stimulations sous-corticales : aphasie de conduction.
(Trouble de la répétition, sans trouble articulatoire ni trouble majeur de la compréhension)
Faisceau occipito-frontal inférieur
Cortex frontal
inféro-latéral et
dorsolatéral
Capsule externe
Cortex temporal postérieur
et occipital
Rôle sémantique : stimulations = paraphasies sémantiques.
Faisceau subcallosal medialis
Cingulum
Aire motrice
supplémentaire
Tête caudé
Aphasie transcorticale motrice, initiation du langage
Voie finale commune
Cortex
prémoteur ventral
Aire motrice
supplémentaire
Pédoncule cérébral
Stimulations : anarthrie
MATERIEL ET METHODE
10 patients opérés éveillés avec stimulations per-opératoires pour
des tumeurs cérébrales en zone de langage.
Protocole :
-Pré-opératoire : - acquisition tridimensionnelle T1
- Tenseur de diffusion 6 directions.
-Post-opératoire : acquisition tridimensionnelle T1
6 semaines - 6 mois après l’intervention.
MATERIEL ET METHODE
Tractographie
:
Entre 2 régions d’intérêt (ROIs) cortico-sous-corticales.
Intérêt : Modification de l’anatomie par l’effet de masse.
Le faisceau reconstruit pourrait alors comporter des fibres
appartenant à d’autres faisceaux adjacents.
Méthode : - ROI corticale : toutes aires corticales du faisceau
- ROI profonde sur le trajet anatomique du faisceau
Repères anatomiques identiques pour chaque patient.
MATERIEL ET METHODE
Recalage sur l’imagerie post-opératoire
Confrontation avec les stimulations per-opératoires :
Cavité opératoire - faisceaux / photographies per-op - CRO
Anarthrie
RESULTATS
95% des faisceaux reconstruits
81% corrélation entre faisceaux et stimulations
Pas de « faux positifs » : tous faisceaux testés => trouble du langage
lors des stimulations
Troubles du langage induits / faisceau cohérents littérature
LIMITES
Recalage des images tenseur de diffusion / anatomie post-opératoire
(modification anatomie)
Fibres operculo-insulaires = non reconstruites (anatomie non décrite)
troubles articulatoires en per-opératoire
modifications de l’anisotropie ++
=> faisceau non reconstruit/interrompu
Fibres issues cortex prémoteur ventral
Tumeur
Fibres non reconstruites
Modification de l’anisotropie
Faisceau interrompu
Faisceau
non reconstruit
Stimulation positive
Interruption faisceau arqué
Modification orientation
vecteurs en péri-tumoral
Faible anisotropie:
- modifier paramètres de reconstruction:
FA minimale et angle maximal
- reconstruction du faisceau controlatéral utile
(faisceau interrompu?)
- vérification orientation vecteurs principaux en périphérie tumeur.
Recalage:
Parfois plusieurs recalages pour un même patient en fonction
de l’étage étudié.
CONCLUSION
Technique prometteuse pour l’exploration des faisceaux du
langage en pré-chirurgical
Limites liées aux modifications d’anisotropie
Parfois fibres fonctionnelles dans zone d’anisotropie
presque nulle
Outil très prometteur pour l’étude du langage en souscortical