Étude des pointes épileptiques intercritiques par acquisition simultanée en spectroscopie proche infrarouge et électroencéphalographie

Epilepsy is a neurological disorder that affects 0.5 to 1% of Canadians. Treatment implies long-term drug therapy, to which approximately 30% of patients do not respond. For these patients surgery may be considered. The goal of surgery is the resection of brain tissue that contributes to generate seizures, without causing functional loss. During pre-surgical evaluation, multimodal non-invasive imaging is performed to localize brain areas involved during the generation of seizures, i.e., the epileptic focus, but also other areas generating epileptic discharges with no clinical manifestations, the Interictal Epileptiform Discharges (IEDs). IEDs are transient abnormal waveforms characteristic of the epilepsy of each patient one can measure using scalp Electroencephalogram (EEG). Functional Near infrared spectroscopy (NIRS) acquired simultaneously with EEG is a new promising technique to study hemodynamic responses at the time of epileptic activity. NIRS can monitor local fluctuations of deoxy and oxy haemoglobin concentrations within 1cm of cortex depth and with excellent temporal resolution. NIRS is therefore the ideal complement to simultaneous EEG/ functional magnetic resonance (fMRI) imaging technique. In order to characterize brain areas involved in the generation of seizures and IEDs, this project aims at setting a complete environment for data acquisition and analysis of simultaneous EEG/NIRS data. Our objective is to demonstrate the clinical relevance of this technique during the presurgical evaluation of epileptic patients.

Résumé

L'épilepsie affecte entre 0,5 et 1 % de la population Canadienne et chez environ 30% des patients épileptiques les crises sont réfractaires aux traitements pharmacologiques. Une chirurgie de la zone épileptogène peut alors être envisagée à condition que l'intervention n'entraine pas de pertes fonctionnelles sévères. Durant l'évaluation préchirurgicale, des techniques d'imagerie non- invasives sont utilisées pour localiser le foyer épileptogène responsable de la génération des crises. Elles sont aussi utilisées pour localiser les zones cérébrales générant des décharges épileptiques intercritiques (DEIs) se manifestant généralement sans symptômes cliniques. L'électroencéphalographie (EEG) est l'examen de référence pour identifier ces événements électrophysiologiques anormaux. Les DEIs ont une valeur localisatrice car ils sont impliqués dans les réseaux de propagation des crises épileptiques. La spectroscopie proche infrarouge (SPIR) est une technique d'imagerie optique diffuse sensible aux variations corticales d'oxygénation microvasculaire. Elle possède une très bonne résolution temporelle et contrairement à l‘imagerie fonctionnelle par résonance magnétique (IRMf), elle est sensible à la fois aux changements de concentrations en oxyhémoglobine et en désoxyhémoglobine. L'acquisition simultanée EEG/SPIR apparait donc comme une technique complémentaire aux acquisitions simultanées EEG/IRMf afin de caractériser le couplage entre décharge électrique épileptique et réponse hémodynamique associée. L'objectif de ce projet est donc de mettre en place l'environnement technique et méthodologique nécessaire afin de démontrer la pertinence clinique de cette nouvelle modalité dans le contexte de la prise en charge préchirurgicale des épilepsies réfractaires.