La stimulation cérébrale profonde - l'implantation d'électrodes dans des zones cérébrales spécifiques pour réguler des impulsions anormales - est utilisée pour traiter un certain nombre de troubles du mouvement, mais la détermination des zones cibles exactes pour les électrodes peut s'avérer délicate. Maintenant, les chercheurs de Duke Medicine ont créé une carte 3D haute résolution du tronc cérébral humain qui, selon eux, pourrait aider les chirurgiens lors de la procédure, ce qui rend plus sécuritaire pour les patients.

Les chercheurs ont créé une carte en 3D de la zone dentary zonethalamic - une voie à l'intérieur du thalamus - qui pourrait aider à une chirurgie de stimulation cérébrale profonde et la rendre plus sûre.

Crédit d'image: Duke Medicine

Dr. Nandan Lad, du Centre NeuroOutcomes à Duke, et ses collègues publient les détails de leur carte dans le journal Cartographie du cerveau humain .

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure utilisée pour traiter la maladie de Parkinson, la dystonie, le tremblement essentiel et d'autres affections neurologiques qui affectent le mouvement d'un individu. Normalement, il est administré aux patients incapables de contrôler leurs symptômes avec des médicaments.

Au cours de la procédure, un chirurgien implantera de fines électrodes métalliques dans les zones du thalamus du patient - la région qui contrôle les fonctions motrices - qui sont impliquées dans le déclenchement des symptômes du patient. Les électrodes implantées produisent des impulsions électriques qui régulent les anomalies ou stimulent certaines cellules ou produits chimiques pour soulager les symptômes.

Afin de trouver des cibles cérébrales pour les électrodes pendant le DBS, de nombreux neurochirurgiens s'appuient sur les tomographies à faible résolution (CT) et les examens d'imagerie par résonance magnétique (IRM), combinés avec des coordonnées géographiques qui les guident vers le tube dentary zonethalamic (DRT) du thalamus.

Cependant, le Dr Lad et ses collègues notent que les neurochirurgiens doivent souvent supprimer et réinsérer les électrodes pendant DBS afin de tester les fréquences d'impulsion et de trouver les zones exactes responsables des symptômes des patients.

Le retrait répété et la réinsertion des électrodes peuvent être risqués; Chaque fois qu'une électrode est déplacée, une neurochirurgie doit naviguer à travers des tissus cérébrales délicats. Cela peut augmenter le risque de complications pour le patient, y compris les hémorragies, les convulsions et la mémoire altérée.

L'équipe de Duke affirme que leur nouvelle carte, cependant, pourrait aider à éliminer ces risques. "Cette carte pourrait nous aider à atteindre la cible optimale la première fois", a déclaré le Dr Lad. "Cela pourrait éliminer l'essai et l'erreur et rendre la chirurgie plus sûre."

Carte 3D 1000 fois plus détaillée que l'IRM clinique

Pour créer la carte, les chercheurs ont utilisé une analyse de 10 jours d'une tumeur du cerveau post-mortem d'un donneur sain. L'analyse a été effectuée en utilisant un système d'IRM 7-Tesla.

Ensuite, l'équipe a utilisé une technique d'IRM appelée tractographie de diffusion pour convertir la numérisation en une carte 3D du tronc cérébral humain, qui peut être mise à l'échelle de l'anatomie du cerveau de chaque individu en utilisant un «cluster informatique de haute performance».

Selon l'auteur principal de l'étude, G. Allan Johnson, directeur du Centre Duke pour la microscopie In Vivo, la carte produit des images qui sont 1000 fois plus détaillées qu'une IRM clinique.

"Vous pouvez réellement voir les fibres nerveuses dans le cerveau", ajoute-t-il, "comment ils traversent, et les subtilités de contraste entre la matière grise et la matière blanche dans le cerveau bien au-delà de ce qu'un balayage clinique pourrait offrir".

L'équipe a testé la carte sur 12 patients qui avaient déjà subi un DBS réussi pour des tremblements. Ils ont utilisé la carte pour identifier les zones cibles pour le placement des électrodes dans chaque patient, en comparant les zones identifiées avec celles où les électrodes avaient déjà été placées.

Sur toutes les matières, les prévisions de placement d'électrodes prises à partir de la carte correspondaient à 22 des 24 électrodes qui avaient été placées avec succès.

L'équipe croit que leurs résultats sont prometteurs pour améliorer les résultats pour les patients subissant un DBS, et ils prévoient de mener une étude prospective afin d'étudier davantage l'efficacité du modèle 3D dans le guidage de la chirurgie DBS.

De plus, ils disent que leur étude pourrait ouvrir la porte à de nouveaux traitements pour un certain nombre d'autres conditions. L'auteur principal de l'étude Dr. Evan Calabrese explique:

Nous avons maintenant un guide pour pouvoir visualiser ces connexions neuronales complexes qui seraient autrement impossibles à voir. Cela nous aidera à continuer d'explorer les applications des traitements contre la maladie d'Alzheimer, les douleurs neuropathiques, la dépression et même les troubles obsessionnels compulsifs.

En septembre 2014, Medical-Diag.com Rapporté sur une ligne directrice clinique publiée dans le journal Neurochirurgie , Dans lequel les experts recommandent DBS pour les patients souffrant de trouble obsessionnel-compulsif (TOC) qui ne répondent pas aux médicaments.

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