( cas 1) nous avons pu observer en

«Foyer épileptique en miroir»: neuromonitoring
durant 4 interventions par hémisphèrectomie fonctionnelle.
( EEG , Corticographie et analyses dipolaires )
D. Debatisse*, S. de Ribaupierre*, E. Pralong*, M.Maeder-Ingvar**,D.Freymond***, E. Roulet- Perez****, C. Pollo*,P.-A. Despland**, J.-G. Villemure*,
Department of Neurosurgery*, Neurology ** ,Anesthesia***and Neuropediatric Unit****,
CHUV, Lausanne, Switzerland
Congrès neurosciences 2003 CHUV
Abstract:
Nous avons étudié par EEG, analyse dipolaire et neuromonitoring peropératoire ( EEG et Corticographie) 4 enfants souffrant d’épilepsie rebelle et opérés par hémisphérectomie fonctionnelle. À l’occasion de ce travail nous avons pu confirmer que
les analyses mathématiques de l’EEG ( dipole analysis) sont complémentaires et d’une aide certaine à la compréhension des phénomènes épileptiques observés à l’EEG. De même, nous confirmons electrophysiologiquement l’efficacité du
traitement par hémisphérectomie fonctionnelle dans certains types d’épilepsies pharmacorésistantes. Enfin, pour un des enfants ( cas 1) nous avons pu observer en peropératoire l’extinction du foyer en miroir.
Introduction:
Du point de vue expérimental, le foyer
"en miroir" ou foyer épileptique
secondaire, apparaît dans l`aire corticale
homotopique controlatérale après un
intervalle de temps variant entre quelques
jours et quelques semaines de la création
d`un foyer épileptique chronique. Le
développement du foyer "en miroir" se
fait en deux phases bien différenciées : la
phase dépendante et la phase
indépendante ou autonome. Dans la phase
initiale, dépendante, le foyer secondaire
montre une activité qui consiste en des
ondes aiguisées synchrones avec celles
du foyer primaire. La persistance de
manifestations épileptiques après
l`ablation du foyer primaire chez certain
patients est la preuve du développement
d’un foyer indépendant. Lors de cette
phase, le foyer "en miroir" montre des
modifications de l'activité neurale
semblables a celles du foyer primaire
(Morell, 1969). La transformation d’un
foyer dépendant en un foyer indépendant
nécessite l`intégralité des connexions
calossales ainsi que celle des connexions
cortico-thalamiques. En l`absence de ces
dernières, le foyer secondaire reste
dépendant, ne pouvant pas acquérir un
caractère autonome. Vu le caractère bien
souvent réfractaire des traitements dans
ce type de situation, l’hémispherotomie
fonctionnelle est et reste, une alternative
au traitement des foyers épileptiques en
miroir et ce avant que ceux-ci ne
devienne indépendants.
Matérieletméthode:
4 enfants souffrant d’épilepsie rebelle et
réfractaires au traitement médicamenteux
ont bénéficiés d’un traitement chirurgical
par isolation hémisphérique ( cas 1:Sturge
Weber, cas 2: AVC, cas 3:
Neurofibromatose et cas 4: Epilepsie
reflexe auditive). La mise au point
electrophysiologique pré , per et post-
opératoire comprenait: l’ EEG une
Corticographie et des analyses dipolaires
(EEG micromed digital system 10-20
montage et dipôle analysis Eemagine and
ASA ANT ). A noter que durant toute
l’intervention, une analyse visuelle du
tracé EEG (controlatéral au site opératoire
( FP2,1; C4,3; T4,3; O2,1)) était
effectuée.A différents temps opératoire,
une corticographie sur l’hémisphère opéré
permettait de quantifier l’évolution des
phénomènes épileptiques liés à l’acte
chirugical.
Discussion:
La méthode d’analyse des signaux électrophysiologiques :
Lesméthodesdemodélisationdipolaire,permettantd'estimer
statistiquementlalocalisationetl'orientationdessourcesdes
signauxélectroencéphalographiques(EEG),ontétéappliquées
auxparoxysmesintercritiquesdepuisplusde20ansetsuggèrent
quelagenèsedesparoxysmesintercritiquesreposeplussur
l'expressiond'unréseaudestructuresanatomiquesquesur
l'activationd'unerégiontrèsfocale.Laprécisiontemporelle(de
l'ordredelamilliseconde)estunecaractéristiquedel'approche
électrophysiologique,parcontre,lalocalisationdessources
neuronalesàl'originedespotentiels(EEG)enregistrésàlasurface
duscalpnécessitederésoudreuncertainnombredeproblèmes
méthodologiques.Pourdéterminerlaconfigurationetledécours
temporeldessourcesneuronalesquiengendrentlesdistributions
observéessurlescalplorsdel’EEGilestnécessairedepasser
parlarésolutionduproblèmedirectassociéquidonnelarelation
entrelepotentieletlessourcesneuronalesactives,assimiléesà
desdipôlesdecourant.Cecinécessitel'élaborationdemodèles
physico-anatomiquesduphénomène:caractéristiques
géométriquesetdeconductivitédesmilieux,approximationdutype
desourceetdécourstemporel.Celleutiliséepourcetravailestle
«realisticmodel»correspondantenl’utilisationdel’irmdupatient
comme«volume»deréférence.
La technique opératoire neurochirurgicale :
L'hémisphérectomiefonctionnelleetl'hémisphérotomieconsistentà
déafférenterunhémisphèreentiertoutenlaissantenplacesa
vascularisation.Ledéficitpréexistant(hémiplégie,hémianopsie)
estpeuoupasmodifiéparl'interventionetlespossibilitésde
marchesontconservées.Ladifficultéestdes'assurerducaractère
strictementunilatéraldescrisesd'épilepsieetdel'intégritéde
l'hémisphèrecontrolatéral.Mêmes’ilexistedesévénements
paroxystiquessurl’hémisphèressaind’apparitionrécente,
l’approchechirurgicalerestedemiseetcedansledélaileplus
courtaprèsl’apparitiondufoyerenmiroirenvuedestopperles
mécanismesphysiologiquesfaisantpasserunefoyerdépendant
versunfoyerindépendant.Sontengénéralretenupourcetypede
chirurgie:l’EncéphalitedeRasmussen,l’Hémimégalencéphalieet
dysplasiesétendues,leSturgeWeberetdiversesséquelles
d'accidentsischémiques.
Le foyer épileptique :
«Dans la mesure où il est possible de rapporter l’épilepsie à une
cause, celle-ci produit seseffets par l’intermédiaire d’un foyer
épileptogène »(Cambieret al.1989).
Laconceptionclassiquedufoyerépileptogèneestdécritcomme
unerégionducortexdontlesneuronessontlesièged’uneactivité
électriqueetbiochimiqueanormale,transitoireoupermanente
avecousansrépercussioncliniqueassociée.Cesneuronessont
situésauseindetissusaltérésmaisnondétruits.Lesanomaliesà
l’originedecesperturbationspeuventêtremorphologiquement
identifiables(accidentvasculairecérébral,sclérose
hippocampique,traumatismecrânien).Chezl’animal,plusieurs
méthodesexpérimentalespermettentdemodifierdemanière
durablelecomportementdeneuronessainsenleurconférantainsi
uncaractèreépileptique.Lastimulationélectriquelocaleetrépétée
deneuronescorticauxpeutinduireuneactivitéanormalequi
persistantaprèscettestimulation(«kindling»,embrasement).Des
phénomènesdegénérationdecrisespontanéeoudéclenchéepar
unestimulationtrèsfaiblesontalorsobservés,semblablesàceux
enregistrésenélectrodesprofondeschezlesmalades.L’aptitude
à générer des décharges paroxystiques peut s’étendre à des
neurones aux alentours de la région originale,mais aussi à
distance, vers des neurones en connexion synaptiques avec
le foyer initial.
Lesneuronesimpliquésdansuneactivitéépileptiquepossèdentla
capacitédegénéreruneactivitédedéchargediteparoxystique,
avecousansfaibleexcitationextérieure,par
l’hypersynchronisationdelapopulationneuronaledufoyer.Ces
activitéspeuventsetraduirepardespointesàl’EEGetl’ECoG.
Cesdéchargesparoxystiquessontautosuffisantes,etsurviennent
demanièreautonome,mêmeaprèsisolementducortex
épileptiquedesesrégionsvoisinesetdesstructuressous-
corticales.Contrairementauxconceptsplusanciensquifaisaient
nécessairementintervenirlesstructuresenfouiestelsqueles
noyauxgriscentrauxcommepointdedépartdescrises,lecortex
seraitnécessaireetsuffisantpourfabriquer unecrise,même
généralisée(parexempleentirantprofitdesnombreuxrelais
cortico-thalamiquespourpropagerlacriseàl’ensembleducortex)
(Loiseau&Jalon,1984)Unealternanced’effetsexcitateurs,mais
aussiinhibiteurscommepourraitsemanifesterlaprésencedans
l’EEGd’ondeslentesàlasuitedepointesplusrapides,comme
descorrélatsdepotentielsinhibiteurshyperpolarisantsauseindu
foyer.demême,ilexistelapossibilitéd’induiredesfoyers
secondairesàdistance,souventdanslecortexcontra-latéralau
foyerinitial.Cettepropriétéetsretrouvéedansnotretarvailpourle
cas1.Ilexistedoncàminima2facteursdanslagenèsede
l’épilepsie(Loiseau&Jallon1984):
Un facteur favorisant:l’altérationd’ungroupelimitédeneurones
donnantnaissanceàunfoyerépileptogèneàl’originedescrises;
Un facteur déclenchant :desinfluxexcitateursinhabituelsoula
disparitiond’influxinhibiteurspardesfacteursphysiques,
psychologiquesetpourfinirneurochimiques.
Bancaudabandonneainsiletermedefoyerauprofitdezone
épileptogène.«La définition même d’une zone épileptogène est
difficile à donner et ne saurait se confondreavec une perturbation
lésionnelle qui en est pourtant le facteur causal, en tout cas
déterminant, le médiateur essentiel étant sans doute biochimique
».Bancaudrelèveainsilagrandevariabilitédeszones
épileptogènes(ZE):LaZEestvariabled’unmaladeàunautre
présentantlemêmetypedecrises.UneZEpeutadmettrechezle
mêmesujet,etlorsdecrisesdifférentes,unetopographievariable
dansletemps.Cettedilatationoucetterétractationdansleslimites
d’uneZErépondprobablementàunefluctuationduseuil
d’excitabilitédesstructurespréalablementexcitées.P.Chauvel
émetuncertainnombred’hypothèsesconcernantunenouvelle
conceptiondelazoneépileptogènequilemènerontàparlerde
réseauépileptique(Chauvelet al. 1987).Danscettehypothèse,
laZEestassociéeàlanotiondefoyerinitialpossédantdesvoies
depropagationpluridirectionnelle.Larépétitionexcessivede
déchargesépileptiquesfaciliteraitlesconnexionsfonctionnellesà
l’intérieurd’unsystèmedéjàanatomiquementcâblé,commedans
lephénomèned’embrasementexpérimental.Endiminuantleseuil
d’excitabilitédestructuressollicitéesàdistance,certainesvoies
deviendraientalorsdesvoiespréférentiellesdepropagation.LaZE
perdalorssoncaractèrefocaletseramaintenantconsidérée
commemultistructuraleetmuniedeconnexionsinternes
hyperexcitables.Ainsi,le foyer "en miroir" ou foyer épileptique
secondaire, apparait dans l`aire corticale homotopique
controlatérale et ce après un intervalle de temps variant entre
quelques jours et quelques semaines de la création d`un foyer
épileptique chronique ( en expérimental). Le développement
du foyer "en miroir" se fait en général en deux phases bien
différenciées : la phase dépendante et la phase indépendante
ou autonome. Dans la phase initiale, dépendante, le foyer
secondaire montre une activité « synchronisées » avec celles
du foyer primaire, activité qui parait refléter le bombardement
synaptique synchrone et excessive venu par des voies
calossales de ce dernier (d'ou le nom de foyer " en miroir ").
Onpeutdonctransposercemodèlede«réseauinter
hémisphériqueparvoiescalossales»pourlepatientcase1.
Conclusion:
Cette étude préliminaire nous a
donc permis de nous pencher
«une nouvelle fois» sur les
mécanismes des foyers
épileptiques (en miroir ou non,
dépendant ou indépendant ). Nous
avons pu grâce à la méthodologie
utilisée
( neuromonitoring ipsilatéral au site
opératoire:corticographie et
controlatéral: EEG ) confirmer la
notion «de foyers multiples
interconnectés» . Ce type de
neuromonitoring nous a permis
d’observer en temps réel
«l’extinction d’un foyer
controlatéral» pour un des
patients. Ces observations
permettent de confirmer l’existence
et le rôle primordial des voies
interhémisphériques intervenant
dans la genèse des foyers en
miroir. Enfin, ce travail confirme
l’efficacité du traitement chirurgical
par hémisphérectomie
fonctionnelle dans certain type
d’epilepsie rebelle.
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Fig 1. EEG standard 10-20 avec décharges paroxystiques subcontinues semblant prendre un point de départ frontal
gauche
D. Debatisse Janv 2002 4
Multiples Foyers
cor
D. Debatisse Janv 2002 5
Foyer pariétal?
cor
Fig 2. nette difficulté à déterminer s’il existe un foyer péri lésionnel pariétal à l’occasion des décharges hypervoltées
D. Debatisse Janv 2002 10
Average des pointes
Pariétales gauche
cor
D. Debatisse Janv 2002 11
Average des pointes
Frontales
cor
D. Debatisse Janv 2002 17
Per Opératoire
intra
extra
CHUV CENNAS Neurochirurgie DD 20
Per Opératoire (end)
intra
Cas 1: avant intervention et perop
D. Debatisse Janv 2002 27
scho
CHUV CENNAS Neurochirurgie DD 26
scho
D. Debatisse Janv 2002 28
scho
Cas 2
Fig. 1,2 EEG baseline préopératoire,
Fig 3 Correspond au mean average des
pointes pariétales gauche ( au dessus)
périlésionnelles et en dessous le mean
average des pointes frontales. Le modèles
utilisé pour détecter les dipoles est un
modèle réaliste ( IRM normale contrôle)
Fig 4 corticographie ( flèche rouge) et EEG controlatéral ( flèche
bleu)en per opératoire en début et fin d’OP
Fig. 5 EEG baseline préopératoire, Fig 6 Correspond au mean average des
pointes
Fig 7 Correspond au mean average des
pointes.
Le modèles utilisé pour détecter les dipoles
est un modèle réaliste ( IRM normale
contrôle)
D. Debatisse Janv 2002 32Darb
Cas 3
Fig 10 Correspond au mean average des pointes.
Le modèles utilisé pour détecter les dipoles est un modèle réaliste ( IRM normale contrôle)
Fig. 8 EEG baseline préopératoire, Fig. 9 EEG baseline préopératoire,
Cas 4
Fig. 10 EEG baseline préopératoire,et analyse dipolaire sur les pointes et mean average