John Libbey Eurotext

Imagerie cérébrale. Nouveautés en épileptologie infantile : qu'en faire ? Volume 3, numéro spécial 3, Numéro spécial 2, December 2001

Les techniques d'imagerie cérébrale ont connu des développements majeurs pendant ces dix dernières années, tant l'imagerie structurelle avec l'imagerie par résonance magnétique (IRM) que l'imagerie fonctionnelle avec la tomographie par émission de positons (TEP), la tomographie d'émission monophotonique (SPECT), l'IRM fonctionnelle (IRMf), et la spectroscopie par résonance magnétique (SRM). Toutes ces techniques ont l'énorme avantage d'être non invasives ce qui a permis leur passage progressif de la recherche à la clinique et le début de leurs applications chez l'enfant.

En épileptologie infantile, elles permettent de progresser dans quatre directions :

1. la détection et le diagnostic des lésions associées aux épilepsies, surtout grâce a l'IRM ;

2. la localisation du foyer épileptogène, grâce a la TEP, la SRM, et le SPECT, surtout le SPECT ictal ;

3. la cartographie préopératoire des régions fonctionnelles, grâce à la TEP d'activation et surtout l'IRMf ;

4. l'étude des troubles neuropsychologiques et de la plasticité liés à l'épilepsie, grâce au SPECT, à la TEP, et à l'IRMf.

Nous traiterons successivement ces quatre aspects après une brève revue des nouveautés techniques et des limitations des différentes techniques.

Les nouveautés techniques en imagerie cérébrale

Nouveautés en IRM

L'IRM a progressé en résolution spatiale, permettant d'une part une analyse sulcogyrale plus fine grâce aux acquisitions d'images en coupes fines, à la reconstruction en trois dimensions (3D), et à l'utilisation d'antennes de surface, d'autre part une meilleure visualisation de la limite entre substance grise et substance blanche grâce aux nouvelles séquences ajoutées aux séquences classiques T1 et T2, l'inversion-récupération et la séquence FLAIR. En revanche, la volumétrie de l'hippocampe, très utilisée chez l'adulte pour mesurer l'atrophie hippocampique dans le cadre de la sclérose hippocampique, est encore peu employée chez l'enfant.

Nouveautés en SPECT

Cette méthode fait appel à des traceurs radioactifs classiques, émetteurs gamma, comme le xénon-133 ou surtout l'HMPAO ou l'ECD marqués au technétium-99, injectés par voie veineuse, et qui permettent d'étudier le débit sanguin cérébral régional, reflet direct de l'activité neuronale et plus particulièrement de l'activité synaptique dans la même région. Les caméras sur lesquelles se fait l'acquisition des images ont beaucoup progressé (cameras multi-têtes), donnant des images de meilleure résolution spatiale. Ces caméras peuvent aussi être utilisées pour l'étude d'autres organes que le cerveau, de ce fait les services de médecine nucléaire hospitaliers s'équipent de plus en plus avec ces machines. L'intérêt des traceurs technétiés, qui traversent la barrière hémato-encéphalique et sont trappés par le cerveau où ils restent pendant plusieurs heures sans dégradation significative, est de permettre la réalisation de SPECT ictaux. Le traceur est injecté pendant la crise et les images pourront être acquises plus tard, au calme, tout en reflétant le débit sanguin au moment de l'injection.

La TEP

Les traceurs sont ici des émetteurs de positons, traceurs radioactifs particuliers qui nécessitent d'être produits par un cyclotron et ont une demi-vie (une période) très courte. Ainsi, un examen TEP ne peut être réalisé que dans un centre spécialisé comprenant une caméra TEP, un cyclotron et une équipe de chimistes spécialisés (il en existe actuellement quatre en France). Selon le traceur utilisé, la TEP permet d'étudier le métabolisme régional du glucose avec le fluoro-désoxyglucose (FDG) marqué au fluor-18, ou le débit sanguin cérébral régional avec l'H2O marquée à l'oxygène-15. Le métabolisme du glucose est en général couplé au débit sanguin chez les patients épileptiques, les deux paramètres variant de façon proportionnelle. La TEP a pour l'instant été utilisée chez l'enfant seulement par quelques rares équipes [1].

La TEP, comme le SPECT d'ailleurs, permet aussi de faire des cartographies de neurorécepteurs et de neuromédiateurs comme les récepteurs benzodiazépines avec le flumazénil pour la TEP ou l'iomazénil pour le SPECT, les récepteurs opiacés avec le carfentanil en TEP, ou la dopamine avec la fluoro-Dopa en TEP. Pour l'instant, ces études sont quasi exclusivement réservées aux patients adultes.

À côté des explorations précédentes qui sont toutes réalisées au repos, TEP et SPECT permettent aussi des études dites « d'activation », c'est-à-dire plusieurs acquisitions successives, avec l'H2O15 pour la TEP ou le xénon-133 pour le SPECT (donc des acquisitions de débit sanguin) en situation d'activation (par une tâche motrice, sensorielle, ou cognitive) et en situation de repos, que l'on comparera ultérieurement par soustraction.

L'IRM fonctionnelle

C'est une imagerie d'activation fondée sur l'effet BOLD (pour Blood Oxygenation Level Dependent contrast) c'est-à-dire sur la différence intrinsèque de contraste du sang capillaire entre le repos et le moment où l'on réalise une tâche (motrice, sensorielle, ou cognitive), du fait de l'augmentation du débit sanguin, du volume sanguin et de l'oxygénation de l'hémoglobine entre les deux états. C'est une technique complètement non invasive, qui ne nécessite pas la moindre injection de produit. Là encore, l'image obtenue est une image de différence. Le développement des techniques d'imagerie ultrarapide comme l'écho-planar, qui peut visualiser tout le cerveau en moins de 5 s, a rendu possible l'étude d'événements fonctionnels durant quelques secondes et donc ces études d'activation.

La spectroscopie par RM

C'est une spectroscopie du proton et elle permet d'étudier, in vivo et de façon non invasive sans aucune injection, le spectre des tissus cérébraux, en particulier des métabolites considérés comme des marqueurs neuronaux, comme le NAA (N-amino-aspartate). La résolution spatiale est toutefois médiocre et c'est une technique encore très peu utilisée dans les épilepsies de l'enfant à l'inverse de l'adulte [2].

Limitations des nouvelles techniques d'imagerie chez l'enfant

Coopération et sédation

La première limitation est liée au degré de coopération de l'enfant. Pendant l'acquisition des images, qu'elles soient structurales ou fonctionnelles, de repos ou d'activation, la tête du sujet doit rester immobile pour éviter les artefacts de mouvement. En IRM structurelle, ils donnent un flou des images aisément repérable mais en imagerie fonctionnelle, ils ne sont pas directement visibles et faussent les images en produisant par exemple des images aberrantes en TEP et SPECT au repos, ou de fausses activations en IRMf. Lorsque l'enfant est trop jeune ou trop handicapé pour rester immobile pendant l'acquisition des images (15 à 30 min pour l'IRM, 45 min pour la TEP, 30 min pour le SPECT), il est nécessaire d'utiliser une sédation, ce qui réduit le caractère non invasif de l'examen. Les produits utilisés pour cette sédation (en règle des barbituriques d'action rapide), sont susceptibles de modifier les paramètres étudiés en imagerie fonctionnelle (ils diminuent le débit sanguin et le métabolisme) [3], ils doivent donc idéalement être administrés après l'injection du traceur, comme c'est le cas pour le SPECT avec les traceurs technétiés.

L'utilisation d'une sédation est impossible en imagerie d'activation puisque le sujet doit effectuer des tâches pendant l'acquisition des images. C'est actuellement la grosse limite de l'IRMf, qui, pour cette raison, ne peut être pratiquée chez des enfants de moins de 5-6 ans. On pourrait toutefois imaginer des tâches « passives » par stimuli visuels ou auditifs applicables chez des enfants plus jeunes endormis. Quelques expériences avec des flashs lumineux ont d'ores et déjà été réalisées avec succès chez des nourrissons [4].

Éthique et gold standards

Les études de recherche clinique chez l'enfant ont des limitations d'ordre éthique comme par exemple l'existence ou non d'un bénéfice individuel direct pour le patient. La plupart des nouvelles méthodes d'imagerie fonctionnelle du cerveau ne remplissent pas ce critère, tout particulièrement lorsqu'un traceur radioactif doit être injecté comme en TEP ou en SPECT. Pour apprécier leur utilité clinique potentielle, on se fonde en général sur les données préliminaires obtenues chez l'adulte, mais cela ne tient pas compte des processus de développement cérébral et des particularités des épilepsies de l'enfant.

Pour les techniques qui utilisent des isotopes radioactifs comme la TEP ou le SPECT, il est éthiquement impossible d'avoir des données de référence chez l'enfant normal comme cela est usuel chez l'adulte où l'on a recours à des sujets sains volontaires. On choisit en général des patients pédiatriques présentant une autre pathologie et qui eux aussi sont susceptibles de tirer un bénéfice direct de ces examens. Quand on a absolument besoin d'images de référence normales, on se réfère aux quelques rares études déjà anciennes publiées en TEP ou en SPECT chez des enfants normaux ou considérés comme tels [3, 5]. L'IRMf au contraire peut être pratiquée chez l'enfant normal puisqu'elle ne requiert aucune injection de produit de contraste, aucune sédation, et n'a pas d'effets indésirables connus. Toutefois seulement une étude a été rapportée à ce jour [6].

Par ailleurs, les techniques de référence pour la localisation du foyer épileptogène (EEG intracrânien) et le mapping des régions fonctionnelles (stimulations corticales, test de Wada) sont invasives, chères et difficiles à réaliser chez l'enfant. Leurs indications sont donc limitées à des patients très pharmacorésistants et qui ont une forte probabilité de bénéficier de la chirurgie, les autres patients ne subissent pas ces investigations. Cela réduit les possibilites de validation des techniques non invasives, dont les indications peuvent raisonnablement être plus larges.

Diagnostic lésionnel

L'IRM est devenue la première (et souvent la seule) méthode d'imagerie cérébrale structurelle dans l'épilepsie car les progrès techniques récents permettent de détecter et de visualiser avec une grande précision des lésions qui ne sont pas visibles sur la tomodensitométrie. L'indication de cette dernière dans les épilepsies est plutôt réservée maintenant aux urgences traumatiques, vasculaires ou infectieuses, ou à la recherche de calcifications. Il est toutefois un âge ou l'IRM est moins contributive, entre 6 et 18 mois, du fait de la maturation physiologique de la myéline qui inverse progressivement le signal de la substance blanche, rendant la limite blanc-gris difficile à voir.

La sclérose hippocampique, bien que plus rare chez l'enfant que chez l'adulte, est de plus en plus souvent mise en évidence dans les épilepsies temporales de l'enfant, grâce aux progrès récents de l'IRM, mais il n'existe pas encore de données de référence claires concernant le volume normal de l'hippocampe selon l'âge chez l'enfant [7].

À côté des lésions d'origine anoxo-ischémique, tumorale, métabolique ou des malformations vasculaires que nous ne détaillerons pas ici, l'IRMf est tout particulièrement utile pour le diagnostic des malformations corticales. Très sensible, elle permet de détecter des dysplasies corticales focales de toute petite taille ou se traduisant seulement par une perte locale de la délinéation blanc-gris (figure 1). Très précise, elle visualise la macroanatomie sulcogyrale et permet une classification radiologique des malformations corticales [8]. Cette classification a une assez bonne correspondance avec la neuropathologie (seule approche raisonnable d'une classification des malformations corticales) et permet donc une analyse plus fine des différents syndromes électrocliniques sous-tendus par chaque type de malformation ainsi qu'une approche génétique des malformations corticales. De grands progrès ont été récemment obtenus dans ces deux domaines. Toutefois l'IRM garde encore des limites, par exemple pour distinguer une pachygyrie d'une polymicrogyrie : des gyri très fins et très serrés les uns contre les autres peuvent ne pas être visibles sur les images et en imposer pour un gros gyrus.

La classification des malformations corticales ne fait pas encore l'objet d'un consensus. Nous utiliserons ici une classification simplifiée (tableau I), reposant sur des données neuropathologiques, en citant succinctement les signes IRM et les retombées cliniques et génétiques pour chacune des principales malformations rencontrées en épileptologie infantile.

Malformations par troubles de la différenciation neuronale et gliale

Hémimégalencéphalie

Bien décrite en IRM, cette malformation comporte un gros hémisphère avec un gros ventricule, un cortex épais et pachygyrique, et souvent un hypersignal de la substance blanche (figure 2). Elle est très épileptogène, donnant une épilepsie partielle controlatérale dès les premiers jours de vie, mais aussi des spasmes infantiles, souvent asymétriques et précoces (dès 2-3 mois). L'activité épileptique a une répercussion sur le développement fonctionnel de l'autre hémisphère expliquant la sévérité du retard mental et moteur associé. Dans ces cas, seule la chirurgie précoce, à type d'hémisphérectomie ou d'hémisphérotomie, est susceptible d'améliorer le pronostic [9].

En fait, il existe aussi une population plus réduite d'enfants avec une épilepsie plus tardive et moins résistante, voire sans épilepsie [10]. L'hémimégalencéphalie pourrait être une malformation plus hétérogène qu'on ne le pensait, associant de façon variée des populations de neurones et de cellules gliales anormales (géantes et multinucléées) et des populations normales, et pouvant être accompagnée d'hétérotopies homo- ou controlatérales.

Dysplasie corticale focale

L'aspect IRM est en général celui d'une « hémimégalencéphalie localisée » mais peut se limiter à une simple interruption de la délinéation blanc-gris ou un hypersignal focal de la substance blanche en regard d'un cortex un peu épaissi (figure 2). L'épilepsie est partielle, a un âge de début très variable, le plus souvent chez l'enfant, et celles qui débutent avant 1 an s'accompagnent souvent de spasmes. Les crises partielles sont en règle pharmacorésistantes et conduisent à une chirurgie d'exérèse focale qui représente le type même de la chirurgie de l'épilepsie : en effet le foyer épileptogène dépasse souvent les limites visibles de la dysplasie, la dysplasie elle-même est souvent le siège de plusieurs foyers indépendants, enfin certaines zones de la malformation peuvent être normalement fonctionnelles.

L'aspect neuropathologique classique avec les neurones géants et les balloons cells peut s'associer à de la gliose et ce n'est que lui qui permet dans de nombreux cas de faire le diagnostic d'avec des tumeurs d'évolution lente comme les tumeurs dysembrio-neuro-épithéliales (DNET) ou les gangliogliomes, voire d'avec des lésions d'origine anoxo-ischémique, situations qui peuvent donner une image similaire en IRM.

Sclérose tubéreuse de Bourneville

Les tubers sont mieux et plus précocement visibles en séquence FLAIR et l'IRM permet de surveiller l'éventuelle croissance de tumeurs sous-épendymaires à astrocytes géants, cause possible d'hypertension intracrânienne quand elles sont situées près des trous de Monro [11]. Les tubers sont autant de foyers épileptogènes potentiels sous-tendant chez certains patients une épilepsie partielle, chez d'autres une épilepsie secondairement généralisée sous forme de spasmes infantiles ou un syndrome de Lennox-Gastaut. Lorsque l'enfant présente des crises partielles toutes identiques, une chirurgie focale peut raisonnablement être envisagée.

Le Bourneville est une maladie génétique autosomique dominante, mais deux gènes sont en cause, l'hamartine et la tubérine respectivement situés sur le chromosome 9 et le chromosome 16, sans correspondance clinique encore démontrée, ce qui rend le conseil génétique extrêmement difficile malgré des progrès diagnostiques grâce à l'IRM anténatale [12].

Les malformations par troubles de la migration neuronale

La lissencéphalie

Liée à un trouble diffus de la migration qui aboutit à un cerveau en quatre couches au lieu de six, elle donne en IRM un aspect de cerveau lisse avec un cortex épais, une raréfaction de la substance blanche, une ouverture anormale des vallées sylviennes et de gros ventricules carrés (figure 2). L'épilepsie est toujours précoce et pharmacorésistante, avec des spasmes et des crises partielles, les spasmes persistant bien après l'âge habituel de 5-6 ans. Deux gènes ont été identifiés : la lissencéphalie « classique » touche garçons et filles et est liée au gène LIS1 situé sur le chromosome 17 [13], la forme découverte plus récemment touche les garçons, est liée au gène « double cortine » situé sur le chromosome X [14], et constitue en quelque sorte une forme extrême d'hétérotopies laminaires sous-corticales (voir ci-après).

Les hétérotopies

Diffuses ou focales, laminaires ou nodulaires, sous-épendymaires ou sous-corticales, elles sont constituées de neurones normaux qui sont en situation anormale car ils n'ont pas migré normalement. L'IRM, en les visualisant, a permis de distinguer des groupes de patients avec des localisations similaires, conduisant dans certains cas à la découverte de formes génétiques. Les hétérotopies sous-épendymaires donnent rarement une épilepsie, comme les hétérotopies périventriculaires bilatérales en bandes qui n'atteignent que les filles et sont liées au gène de la filamine situé sur le chromosome X [15]. À l'opposé, les hétérotopies sous-corticales donnent souvent une épilepsie, mais de sévérité variable. C'est dans ce cadre que l'on retrouve la forme liée au gène « double cortine » qui donne ce type de malformation quand il touche les filles et une lissencéphalie quand il touche les garçons [16], laissant supposer que cette dernière represente la forme la plus grave et la plus diffuse de ce type d'hétérotopies.

Les troubles de l'organisation neuronale ou polymicrogyries

On distingue classiquement les polymicrogyries « sans couches distinctes » des polymicrogyries en quatre couches. En fait ces dernières ne sont pas d'origine malformative proprement dite mais liées à un phénomène anoxique qui a sélectivement détruit la couche cellulaire à un stade précoce mais post-migratoire. Du fait du plissement cortical ultérieur, le cortex s'est excessivement plissé, donnant des gyri très étroits tassés les uns contre les autres et simulant un cortex épais en IRM. Ces polymicrogyries en quatre couches peuvent donner, lorsqu'elles sont étendues, un type d'épilepsie secondairement généralisée que l'on ne voit jamais dans les malformations, des pointes ondes continues du sommeil (POCS) [17]. C'est souvent le cas dans des polymicrogyries unilatérales étendues ainsi que dans des polymicrogyries par fœtopathie à CMV, montrant bien que ces types d'anomalies, apparemment identiques en IRM, sont en fait de types neuropathologiques différents. Les polymicrogyries purement malformatives (« prémigratoires ») peuvent aussi être diffuses ou localisées, uni- ou bilatérales.

Le syndrome d'Aicardi

L'IRM montre bien que, dans ce syndrome, s'associe à l'agénésie calleuse une malformation cérébrale diffuse sous forme de polymicrogyries. On comprend mieux la sévérité de l'épilepsie, avec spasmes infantiles et crises partielles, sa pharmacorésistance et le retard majeur du développement psychomoteur.

Les micropolygyries bilatérales

Plusieurs types ont été récemment identifiés par l'IRM, des formes périsylviennes avec syndrome bioperculaire, des formes pariéto-occipitales, des formes associant les deux. L'épilepsie et le niveau de développement y sont variables et aucune forme familiale n'y est retrouvée mais les observations sont encore peu nombreuses.

Les schizencéphalies

Malformations difficiles à classer voire inclassables, elles représentent une entité hétérogène dont l'élément commun est une fente corticale qui atteint le ventricule, certaines bilatérales, d'autres unilatérales, certaines d'origine plutôt anoxique, d'autres plutôt malformatives, certaines sporadiques, d'autres avec un risque génétique et associées à un gène homéobox [18]. Peut-être une analyse IRM fine de grandes séries permettra-t-elle d'avancer.

Localisation du foyer épileptogène

Les crises partielles ont deux composantes, qui impliquent des régions différentes du cerveau, leur point de départ (ou foyer épileptogène) et leur propagation. Dans les cas chirurgicaux, c'est l'exérèse du foyer épileptogène qui est la clé d'une évolution favorable. L'EEG intracrânien représente la technique de référence pour le localiser mais elle est invasive et ne permet pas d'explorer un grand nombre de patients, d'où l'intérêt du développement récent des techniques non invasives, SPECT, TEP-FDG et SRM.

Chez l'adulte, les meilleurs résultats obtenus avec ces méthodes non invasives concernent les épilepsies temporales avec 98 % de sensibilité localisatrice pour le SPECT ictal, 90 % pour la TEP et la SRM (nécessairement interictales), et seulement 60 % pour le SPECT interictal [19]. Nombreuses sont les équipes qui opèrent désormais ces patients sur les résultats du SPECT ictal et/ou de la TEP sans avoir recours à l'EEG intracrânien. Dans les épilepsies bitemporales ou les épilepsies extratemporales en revanche, la sensibilité de ces techniques est moins bonne ; les crises sont plus brèves et se propagent plus vite, au point que le SPECT ictal manque le point de départ des crises dans la moitié des cas [20]. Cependant, on peut augmenter la sensibilité de ce dernier de 39 à 88 % par un traitement d'images qui consiste à soustraire les images de SPECT ictal et interictal et à superposer cette image de soustraction sur l'IRM du patient (procédure SISCOM) [21] (figure 1).

Chez l'enfant, l'expérience de ces techniques est encore limitée. La SRM et la TEP ne sont pratiquées que par de rares équipes, les limitations les plus importantes étant la sédation et l'absence de données chez l'enfant normal. Leur sensibilité semble comparable à celle de l'adulte, respectivement 90 et 75 % pour la SRM et la TEP-FDG [1, 2]. Les résultats les plus tangibles concernent le SPECT ictal, tout aussi prometteurs que chez l'adulte. Les études montrent qu'on retrouve un foyer d'hyperdébit concordant avec la localisation supposée du foyer d'après les autres éléments du bilan (sémiologie clinique des crises, EEG ictal, IRM) dans 95 % des cas contre seulement 25 à 80 % selon les séries pour le SPECT ictal [22-25]. Plus récemment, trois grosses séries insistent sur le bénéfice apporté par le traitement d'images SISCOM qui permet une localisation dans plus de 80 % des cas, épilepsies extratemporales et enfants très jeunes inclus [26-28] (tableau II). Le SPECT ictal semble donc très utile pour aider à placer les électrodes d'EEG intracrânien de la façon la plus efficace possible. Dans notre expérience, il a même permis d'opérer des enfants avec épilepsie temporale sans avoir recours à l'enregistrement profond (figure 1).

Mais la bonne réalisation d'un SPECT ictal nécessite un certain nombre de conditions indispensables, particulièrement chez l'enfant.

1. La première est de réaliser l'injection sous enregistrement EEG-vidéo simultané. En effet, le débit sanguin se modifie selon le moment de l'injection par rapport au début ou à la fin de la crise : il existe un délai d'une dizaine de secondes entre l'injection du traceur au bras et sa fixation dans le cerveau, l'étendue de l'hyperdébit semble augmenter pendant le déroulement de la crise (figure 3), et surtout le débit s'effondre dès la fin de la crise si bien qu'en quelques secondes on passe d'un hyperdébit à un hypodébit profond dans la même région. On comprend donc bien la nécessité de préciser le moment de l'injection par rapport à la décharge critique sur l'EEG. Plus l'injection est précoce dans la crise, plus on a de chances d'observer un hyperdébit, mais comme il est souvent difficile de réagir aussi vite, on peut aussi décider d'injecter juste après la fin de la crise pour obtenir l'hypodébit post-ictal, qui atteint une sensibilité acceptable de 85 % [29]. La plupart des séries concernent maintenant le SPECT « péri-ictal » (ictal ou post-ictal) pour augmenter la faisabilité de la technique.

2. La deuxième règle est de comparer les images du SPECT ictal à celles du SPECT interictal, nécessairement acquises à au moins 24 h d'intervalle. En effet, l'hyperdébit ictal est relatif et peut se limiter à un comblement de l'hypodébit interictal si bien que l'image ictale paraît normale. Inversement, des hyperdébits peuvent être interprétés comme pathologiques à tort alors qu'ils existaient déjà sur l'image interictale. Par ailleurs, la comparaison visuelle des images peut être difficile car les deux scans, qui sont réalisés à des moments différents, ne sont pas exactement superposables dans l'espace, et la quantité de radioactivité fixée dans le cerveau n'est pas identique d'un examen à l'autre même si une dose de traceur identique a été injectée pour les deux examens. C'est l'intérêt du traitement d'images SISCOM qui permet de recaler les deux scans dans l'espace et de les normaliser pour la quantité globale de radioactivité, rendant les images significativement plus comparables visuellement [27]. Si l'on ajoute la soustraction, on peut alors visualiser directement les modifications de débit entre l'état ictal et l'état interictal, c'est-à-dire voir non seulement le point de départ de la crise mais aussi sa propagation (figure 3). Des patterns spécifiques de propagation ont ainsi été retrouvés dans les épilepsies frontales, pariétales et occipitales de l'adulte [20, 30, 31]. La sensibilité du SPECT ictal est clairement augmentée par ce traitement d'images, de 39 à 88 % dans les épilepsies extratemporales de l'adulte [21] et de 74 à 93 % dans les épilepsies de l'enfant [27].

3. La troisième règle est de ne jamais interpréter les images de SPECT seules mais de les comparer aux résultats des autres éléments du bilan préchirurgical, la sémiologie clinique des crises, l'EEG ictal et interictal, l'IRM et la neuropsychologie (tableau II). Tout autant que sa réalisation, l'interprétation du SPECT ictal est une affaire multidisciplinaire, à l'image de la discussion de la chirurgie dans les épilepsies.

Malgré toutes ces précautions, les causes d'échec du SPECT ictal restent trop fréquentes, surtout chez l'enfant. La principale est l'absence de crise le jour où le SPECT ictal est programmé (30 à 40 % des cas selon les séries). L'idéal serait de réserver cet examen aux enfants avec des crises pluriquotidiennes et de faire une TEP chez les autres. Toutefois la réussite du SPECT ictal est significativement augmentée si l'on peut injecter le traceur directement dans l'unité d'épileptologie où est pratiqué l'EEG-vidéo, avec seulement 23 % d'échecs [32]. La seconde cause d'échec est l'absence d'hyperdébit décelable, situation rencontrée lors de pseudocrises ou quand les crises sont trop brèves (moins de 10 s dans notre expérience). Enfin l'hyperdébit obtenu peut être discordant ou ininterprétable si plusieurs régions sont en hyperdébit sans que l'on puisse faire la part du début et de la propagation de la crise, si la crise est secondairement généralisée ou si seule la propagation est visible.

Les limites actuelles du SPECT ictal sont donc surtout les crises très brèves, les crises multifocales (puisqu'un seul type de crise peut être injecté par examen), la difficulté de réalisation chez l'enfant (il faut y passer beaucoup de temps, rester avec lui du début à la fin, l'occuper, être prêt à injecter à tout moment, connaître le type de crise et les signes de début, être au moins deux personnes avec lui dont un parent qui peut signaler une crise, administrer une sédation après l'injection si la coopération de l'enfant n'est pas suffisante pour rester immobile pendant les 30 min que durera l'acquisition des images), enfin et surtout l'absence de validation par rapport à la méthode de référence actuelle pour localiser le foyer épileptogène, l'EEG intracrânien. Chez l'adulte, cette validation est maintenant faite et se confirme avec les résultats de l'évolution post-opératoire des patients [33], chez l'enfant, le recul est encore trop court et les études encore en cours.

Il n'en demeure pas moins que si toutes les précautions sont respectées et compte tenu des limites indiquées, le SPECT ictal est d'un apport considérable dans le bilan préchirurgical des épilepsies de l'enfant. C'est une technique non invasive, d'une forte sensibilité localisatrice, faisable dès le plus jeune âge, qui aide à placer les électrodes profondes, peut même contribuer à opérer sans investigations invasives dans certains cas, et de plus contribue à avancer dans la connaissance de la sémiologie des crises partielles chez le très jeune enfant.

D'autres techniques non invasives se développent, chez l'adulte, mais sont encore du domaine de la recherche. Le mapping de neurorécepteurs a montré des anomalies interictales dans le foyer épileptogène, comme une diminution des récepteurs benzodiazépines [34] ou une augmentation des récepteurs opioïdes. En marquant le méthyl-tryptophane, un précurseur de la sérotonine, Chugani et al. ont montré un marquage des tubers épileptogènes et pas des autres chez des enfants atteints de sclérose tubéreuse de Bourneville [35]. Enfin l'IRMf pratiquée pendant une crise est potentiellement capable de montrer une augmentation de signal dans le foyer épileptogène et de suivre la propagation de la décharge grâce à son excellente résolution temporelle (ce que n'a pas le SPECT ictal) [36] mais cette technique a des limitations majeures car elle ne pourra être utilisée que dans les crises sans mouvement de la tête et après que les problèmes de compatibilité de l'EEG dans l'aimant auront été complètement résolus.

Études d'activation et mapping préchirurgical

Les études d'activation avec les techniques non invasives de l'IRMf et de la TEP-H2O se sont considérablement développées ces dernières années mais touchent surtout les adultes volontaires sains, peu les patients. Chez l'enfant, les études d'activation en TEP sont rares et centrées sur la réorganisation fonctionnelle après une lésion cérébrale, mais leur précision anatomique est insuffisante pour être utilisées en mapping préchirurgical [37].

L'IRMf représente une méthode de choix pour étudier l'organisation fonctionnelle cérébrale chez l'enfant épileptique et même l'enfant normal car elle est totalement non invasive et ne requiert aucune injection de produit de contraste. On réalise en général une IRM classique au cours de la même session et peut alors superposer les images fonctionnelles sur les images anatomiques, permettant ainsi une excellente précision anatomique des régions activées malgré la résolution spatiale moyenne des images fonctionnelles. Comme on ne peut actuellement quantifier les modifications hémodynamiques obtenues avec l'effet BOLD, l'analyse est faite de façon semi-quantitative en comparant l'activité différentielle entre deux états, un état d'« activation » et un état de « référence » dont la succession constitue le paradigme d'activation. Les paradigmes utilisés jusque-là chez l'enfant sont des paradigmes « en bloc » où des phases d'activation et de référence sont alternées pendant des périodes de 30 a 40 s chacune et la comparaison est faite sur la somme des activations et la somme des références. Grâce à l'écho-planar, des images de tout le cerveau sont acquises en 2 à 4 s sur une période de 4 à 6 min. Pour gagner en pouvoir statistique, les blocs peuvent être répétés plusieurs fois dans une même session. L'analyse par des logiciels dédiés comme SPM permet de chiffrer la probabilité avec laquelle une région est activée à un seuil choisi. Un point capital réside dans le choix des tâches d'activation et de référence. On explore théoriquement ce qui est différent entre les deux états, ce qui rend possible l'exploration par exemple de la composante purement sémantique d'une tâche lorsque cette composante est incluse dans la tâche d'activation et pas dans celle de référence [38]. En fait chez l'enfant on est encore souvent obligé de choisir le repos comme tâche de référence pour des raisons de faisabilité. Par ailleurs, on utilise en général des tâches silencieuses pour s'affranchir des activations liées aux mouvements de la bouche. Cela peut poser des problèmes de vérification de la tâche réellement faite par l'enfant, d'où l'importance de bien entraîner le patient à la tâche au préalable, en dehors de l'aimant. Enfin une dernière limite chez l'enfant, et non des moindres, est la nécessité de garder la tête parfaitement immobile pendant l'examen, soit environ une heure (réglages, tâches et anatomie compris). Tout cela explique qu'actuellement l'IRMf ne soit pas réalisable avant l'âge de 6 ans pour des tâches où la coopération du sujet est requise.

L'IRMf est utilisée pour localiser les régions motrices, en général de la motricité de la main, dans des épilepsies de l'adulte et de l'enfant coopérant, avec une lésion proche de la région centrale. La sensibilité de la technique est bonne comme l'atteste l'excellente correspondance des aires activées en IRMf et en électrostimulation (la méthode de référence, mais invasive) chez les mêmes patients.

Pour le langage, les études ont jusqu'alors surtout concerné la spécialisation hémisphérique du langage en utilisant des tâches de fluence verbale ou de décision sémantique chez des adultes épileptiques [39]. Les régions activées concernent un réseau bien connu chez le sujet normal, qui associe, dans l'hémisphère dominant, le gyrus frontal inférieur (aire de Broca), le cortex préfrontal dorsolatéral, l'aire motrice supplémentaire, le lobule pariétal inférieur (gyrus supramarginal et gyrus angulaire), et la région temporo-basale (figure 4). La latéralisation des réseaux de langage est évaluée par un index de latéralité des régions activées, qui est parfaitement corrélé avec les résultats obtenus par la méthode de référence invasive, le test de Wada [40]. Une seule étude de ce type a jusqu'alors été publiée chez des enfants épileptiques entre 8 et 18 ans, qui corrobore ces données [41]. Ces résultats suggèrent que l'IRMf est une technique fiable pour latéraliser le langage et qu'elle pourrait assez rapidement remplacer le test de Wada, lui-même non dénué de difficultés d'interprétation. Un mapping proprement dit des aires corticales impliquées dans le langage est indiqué lorsqu'une chirurgie est envisagée sur l'hémisphère dominant et fait en général appel à la stimulation corticale peropératoire chez l'adulte et par plaques sous-durales en préopératoire chez l'enfant. Mais ces techniques sont invasives, difficiles à réaliser, assez décevantes chez l'enfant, et pas totalement superposables à l'IRMf car la stimulation électrique s'accompagne d'un arrêt du langage et non d'une activation. L'IRMf, en revanche, ne permet pas d'établir une hiérarchie des différentes régions activées qui peuvent ne pas être toutes essentielles pour le langage.

Troubles neuropsychologiques et plasticité

Cet aspect est malheureusement bien moins étudié que les précédents alors que c'est une problématique majeure des épilepsies de l'enfant et que l'imagerie fonctionnelle peut être très contributive dans ce domaine.

La correspondance entre certains déficits neuropsychologiques sélectifs associés à des épilepsies et l'imagerie a surtout été étudiée par imagerie SPECT et TEP, en période intercritique. On a rapporté en SPECT un hypodébit frontal unilatéral associé à un syndrome frontal chez un enfant de 8 ans avec une épilepsie partielle cryptogénique [42], un hypodébit occipital associé à une agnosie visuelle dans une épilepsie lésionnelle occipitale [43], ou un hypodébit de la région de Broca dans une aphasie transcorticale associée à une épilepsie temporo-frontale gauche cryptogénique, hypodébit régressif à la disparition de l'aphasie obtenue quelques mois après le contrôle thérapeutique des crises [44]. Dans le syndrome des spasmes infantiles, les enfants présentent fréquemment une agnosie visuelle dès le début de l'épilepsie et qui persiste à titre de séquelle ; cette agnosie est associée à un hypodébit temporo-pariéto-occipital [45]. Dans le syndrome des pointes ondes continues du sommeil (POCS), plusieurs études SPECT et TEP ont montré un hypodébit ou un hypométabolisme focal alors que les anomalies EEG sont généralisées ; en fait ces anomalies fonctionnelles, souvent bilatérales, ont une bonne correspondance avec le type de trouble cognitif prédominant : temporales en cas d'aphasie ou plutôt d'agnosie verbale (syndrome de Landau-Kleffner), pariétales en cas de dyspraxie, frontales en cas de troubles comportementaux au premier plan [46].

Les études d'activation sont plus à même de visualiser la plasticité post-lésionnelle ou post-chirurgicale en comparant les aires activées dans une tâche donnée avec les aires attendues à partir des données chez l'adulte sain ou avec un examen réalisé antérieurement chez le même patient. Il a ainsi été montré chez l'adulte que des regions malformées comme des dysplasies corticales pouvaient être partiellement fonctionnelles mais que le cortex avoisinant apparemment normal était en fait fonctionnellement remanié [47]. Les quelques données de TEP réalisé chez des enfants avec lésion anténatale (clastique ou angiome de Sturge-Weber), ont montré que les aires motrices présentaient une plasticité homolatérale, se réorganisant autour de la région motrice primaire, tandis que le langage pouvait se réorganiser dans l'hémisphère non dominant, dans des aires de localisation correspondante. L'IRMf, du fait de son caractère non invasif qui permet de la répéter facilement, est la technique d'avenir pour étudier la plasticité chez le grand enfant.