Rôle de la tractographie par IRM de diffusion dans la chirurgie endoscopique de la base du crâne endonasal

En utilisant un protocole intégré de neuroimagerie et de neurochirurgie, il est possible de fusionner différentes expertises dans un cadre synergique pour adapter une chirurgie de résection tumorale spécifique au patient. En utilisant la tractographie IRM, il est possible de visualiser la luxation du tractus de la substance blanche et la distance tumorale. Sa polyvalence dans la chirurgie du gliome a été établie et peut également être appliquée dans l’épilepsie focale résistante aux médicaments.

L’intégration de techniques avancées de neuroimagerie dans la chirurgie endoscopique endonasale pour les tumeurs hypophysaires, diféphales et crâniennes est efficace pour augmenter la sécurité chirurgicale, réduire les complications et améliorer les résultats et la qualité de vie des patients. La tractographie IRM combinée à l’IRMf de tâche permet le suivi de la réorganisation structurelle et fonctionnelle du cerveau après la chirurgie. En outre, la corrélation avec les résultats cliniques est utile pour les propositions cliniques et de recherche.

La chirurgie endonasale endoscopique et la neuroimagerie avancée nécessitent une longue période de formation. Nous suggérons un poste d’observateur ou une bourse dans des centres universitaires de référence tertiaire dans lesquels ces techniques sont mises en œuvre. Grâce à une démonstration visible, il est possible de faire les étapes de cette méthode qui n’ont pas encore été standardisées et de clarifier comment intégrer différentes expertises.

À l’aide d’un scanner à haut champ à protocole d’IRM multimodale standardisé, acquérez des séquences anatomiques volumétriques et à haute résolution à l’aide de l’administration d’agents de contraste pré et post-gadolinium pondérés en T1 et de l’imagerie pondérée en T2 FLAIR. Acquérir des tranches sagnitales continues offrant une résolution isotrope d’un millimètre cube par un temps de balayage d’environ cinq minutes par séquence. Acquérir une séquence pondérée en T2 haute résolution pour localiser la zone tumorale pour la visualisation du nerf crânien avec l’interférence constructive volumétrique et la dimension voxel à l’état d’équilibre de 0,5 par 0,5 par 0,5 millimètre cube et un temps de balayage d’environ neuf minutes.

Acquérez des séquences pondérées par diffusion à l’aide d’images planaires d’écho à prise unique, d’une dimension voxel de deux par deux millimètres cubes, de 64 directions de gradient magnétique avec une valeur B de 2 000 secondes par millimètre carré, un temps d’écho de 98 millisecondes et un temps de relaxation de 4 300 millisecondes. Acquérir cinq volumes avec une valeur B nulle au début de l’acquisition pondérée par diffusion avec la direction de codage de phase définie sur antérieur-postérieur et un temps de balayage de cinq minutes. Ensuite, acquérez trois volumes avec une valeur B nulle, mais une direction de codage de phase postérieure-antérieure inversée pour corriger les distorsions d’imagerie dues à l’acquisition d’image planaire d’écho et un temps de balayage de 42 secondes.

Des tranches continues près axiales seront acquises. Pour la segmentation de la tumeur, chargez les images dans le logiciel ITK-SNAP et inspectez la tumeur dans le t1. nii, flair.

nii, et t1_contrast. nii images. Sélectionnez ensuite le plan anatomique à suivre lors du dessin de la lésion.

Pour l’analyse tractographique de la tumeur segmentée, exécutez la fonction fsl-dtifit pour modéliser la diffusivité dans les différentes directions spatiales et obtenir le fa. nii, md. ii, et v1.

cartes des tenseurs de diffusion nii. Évaluer les cartes d’imagerie du tenseur de diffusion pour évaluer toute valeur de diffusivité anormale pouvant survenir en présence d’œdème tumoral ou d’infiltration et sélectionner les seed_image et inclure des options basées sur des connaissances anatomiques a priori pour adopter une approche de cible de semence. Ensuite, dessinez manuellement les régions d’intérêt pour définir la graine ou la cible pour la tractographie.

Pour une description précise des paramètres d’imagerie du tenseur de diffusion, utilisez un algorithme à long tractus tel que l’algorithme basé sur MATLAB qui modélise la géométrie du tractus de surface avec les propriétés de l’opérateur laplacien. Pour visualiser le rendu du volume 3D, dans le logiciel Surf Ice, cliquez sur fichier et ouvrez dans le panneau de commande et sélectionnez le fichier obj. Avant de planifier la procédure, effectuez un examen physique neurologique avec une collection d’informations anamnestiques sur la prise de poids, la sensation de faim, la surveillance continue de la température rectale toutes les deux minutes pendant 24 heures et un enregistrement du cycle veille / sommeil de 24 heures.

Sur la base des résultats de la segmentation tumorale et de la relation avec les structures neuronales fonctionnelles éloquentes, discutez de la candidature du patient à la chirurgie lors d’une réunion d’équipe collégiale pour déterminer l’approche chirurgicale la plus appropriée. Après avoir sélectionné le couloir chirurgical présentant le risque le plus minime de blessure aux structures neuronales, définissez la zone de résection sûre pour chaque cas, en localisant la structure neuronale critique sous laquelle la proximité de la résection doit être arrêtée pour éviter des dommages permanents. Ensuite, fusionnez les séquences IRM les plus pertinentes et importez les séquences, y compris les reconstructions de tractographie, dans le système de neuronavigation de la phase opératoire.

Avant de commencer la procédure, sélectionnez la modalité d’enregistrement électromagnétique de la chirurgie cérébrale. Enregistrez le système de navigation neurologique sur le patient, en adoptant une technique de suivi libre ou des marqueurs externes et contrôlez la précision de l’enregistrement obtenu, en vérifiant la position des marqueurs externes sur l’IRM importée. Lorsque le patient est prêt, utilisez un endoscope à zéro degré pour prélever le lambeau nasoséptal.

Ensuite, effectuez une sphénoïdectomie antérieure et une septostomie postérieure et une ethmoïdectomie, en préservant autant que possible le cornet moyen. Ouvrez la cave et les os du tubercule. Après la coagulation du sinus intracaverneux supérieur, faites une incision en forme de H dans la couche de la dura.

Laissez la tumeur par le plan arachnoïdien et détraitez centralement la tumeur. Retirez la capsule tumorale des structures neurales drioncéphales environnantes et utilisez une optique inclinée pour explorer la cavité chirurgicale à la recherche de tout morceau restant de tumeur. Lorsque toute la tumeur a été enlevée, utilisez une couche intradurale intracrânienne de substitut dural pour fermer l’ouverture ostéo-méningée.

Ensuite, placez une couche intracrânienne extradurale de substitut dural échafaudée de graisse abdominale et éventuellement d’os et couvrez la fermeture avec le lambeau nasoséptal. Chez ce patient représentatif, l’IRM cérébrale a révélé une tumeur suprascellaire occupant la citerne optochiasmatique et envahissant le troisième ventricule avec une morphologie polykystique irrégulière. La tractographie de la voie optique et les nerfs crâniens optiques bilatéraux ont été reconstruits, mais les artefacts de susceptibilité dans l’interface entre les os du cerveau et les vaisseaux sanguins n’ont pas permis une reconstruction complète des fibres reliant le chiasme optique aux nerfs optiques.

L’étude du profil de diffusivité du tractus pyramidal et les statistiques d’une carte d’imagerie du tenseur de diffusion du tractus long ont montré la présence d’une hyperintensité focale pondérée flair T2 au niveau du membre postérieur droit de la capsule interne, correspondant à une augmentation de 5% de la mesure de diffusivité moyenne droite par rapport au côté gauche. En utilisant une approche endoscopique de greffe étendue endonasale transtuberculum, la tumeur a été dé-bulkée centralement en conjonction avec le drainage de sa composante kystique. Le craniopharyngiome a ensuite pu être progressivement détaché des structures neurales pour adopter l’arachnoïde comme plan de clivage.

À la fin de la chirurgie, l’ablation complète de la tumeur avec préservation de l’anatomie hypothalamique a été réalisée. La réparation du défaut ostéo-dural a ensuite été réalisée à l’aide de graisse abdominale et du lambeau nasoséptal. Trois mois après la chirurgie, une ablation complète de la tumeur sans reste ni récidive a été observée.

Dans le bilan préopératoire, les étapes les plus pertinentes sont: une acquisition précise des séquences pondérées par diffusion et la segmentation tumorale. Pendant la chirurgie, le point clé est une identification précise des structures neuronales. La visualisation des structures neuronales fournie par cette méthode peut être adoptée pour toutes les régions du crâne, réduisant ainsi le risque d’incapacités permanentes pour de nombreuses autres tumeurs.

La reconstruction tractographique des nerfs crâniens et des voies neurologiques peut faciliter notre compréhension de la relation entre les tumeurs et les structures, fournissant potentiellement un prédicteur de résultat innovant pour les symptômes des patients.