L’utilisation d’un appareil de neuronavigation dans la pratique de la stimulation cérébrale non invasive (rTMS) permet un meilleur ciblage de la zone à stimuler ainsi qu’une meilleure reproductibilité inter-opérateur.
Extrait de l’article de Caulfield et al. paru dans la revue scientifique « Brain Stimulation » en septembre/octobre 2022
Introduction
Chercheurs et cliniciens ont traditionnellement utilisé un bonnet élastique marqué au feutre sur la tête du patient afin de (re)-positionner correctement la bobine de rTMS entre les différentes sessions et trains de stimulations. La nouvelle technologie de neuronavigation permet, à l’aide de l’analyse structurelle de la tête du patient par imagerie par résonance magnétique (IRM), de fournir à l’opérateur un retour en temps réel sur le positionnement précis de la bobine sur la cible.
L’objectif principal de l’étude de Caulfield et al. était de comparer les 2 méthodes de ciblage (bonnet élastique et neuronavigation) notamment sur les amplitudes de valeur concernant la distance, l’angle et le champ électrique.
Matériels et méthodes
Au total, 42 participants ont reçu jusqu’à un total de 50 sessions de rTMS accelérées en 5 jours. Les auteurs ont comparé les approches de ciblage du bonnet et de la neuronavigation sur 3 408 mesures de distances et 6 816 mesures d’angles.
Les opérateurs de rTMS ont d’abord enregistré la localisation exacte en neuronavigation de Beam F3, servant ainsi de repère à toutes les autres mesures ultérieures de l’étude.
Les opérateurs ont ensuite placé la bobine de TMS soit manuellement au niveau de la marque sur le bonnet, soit grâce à l’utilisation du logiciel de neuronavigation. Puis ont été mesurées les différences de distances et d’angles de ces 2 méthodes par rapport à la localisation exacte enregistrée préalablement (Beam F3).
Enfin, toutes les coordonnées spatiales XYZ de la bobine de TMS ont été enregistrées chez 12 participants, du ciblage par bonnet marqué au ciblage par neuronavigation. Cela a permis de comparer les différentes valeurs d’intensité des champs électromagnétiques reçus au niveau du cortex préfrontal de ces 1 106 modélisations.
Résultats
Le positionnement de la bobine était significativement hors-cible pour le bonnet marqué en terme de distance, avec un placement de la bobine à 10.66mm de la cible optimale, comparée au 0.3mm pour le ciblage par neuronavigation (p<0.0001).
Le ciblage à l’aide du bonnet marqué présentait également un déviation significative de l’angle pour positionner optimalement la bobine de TMS, avec une moyenne de 7.79 degrés (roll/pitch) et 5.99 degrés (yaw) , comparativement au positionnement de la bobine à l’aide de la neuronavigation qui retrouvait 0.34 dégrés (roll/pitch) et 0.22 degrés (yaw) de décalage avec la cible optimale (p<0.0001).
Des analyses complémentaires ont révélé des différences significatives inter-opérateurs en terme de distance et d’angle de positionnement pour F3 (toutes p<0.05) pour le ciblage avec le bonnet marqué, contrairement au ciblage par la neuronavigation.
Enfin, résultat sans doute le plus pertinent de l’étude selon moi, le ciblage par bonnet marqué résultait en un champ électromagnétique de plus faible intensité au niveau du cortex préfrontal, avec un équivalent de stimulation à 110.7% du seuil moteur de repos, comparativement à 119.9% pour le ciblage par neuronavigation, pour une stimulation programmée sur la bobine à 120% du seuil moteur de repos (p<0.001).
Limites
L’impact thérapeutique des 2 méthodologies (bonnet VS neuronavigation), et donc des positionnements, n’a pas été directement mesuré. chez les patients.
Le protocole accéléré de stimulation (aTMS : 50 sessions en seulement 5 jours, ou 24 sessions sur 3 jours) reste assez peu pratiqué en pratique clinique courante, comparativement au protocole standard d’une séance de stimulation par jour (rTMS).
Conclusion
Le positionnement de la bobine de TMS avec la méthode du bonnet marqué est une source inhérente de variabilité de cible comparativement à la méthode par neuronavigation. De plus, le ciblage par bonnet marqué est plus enclin aux variabilités inter-opérateurs.
Un mauvais ciblage par la méthode du bonnet marqué résulte en des doses significativement moindres de stimulation atteignant la région corticale, avec des patients pouvant ne recevoir que seulement 48.6% du champ électromagnétique attendu.
La technologie de neuronavigation permet donc un positionnement plus précis et plus exacte de la bobine de TMS, résultant en des intensités de stimulations attendues au niveau de la zone corticale ciblée.
Neuronavigation maximizes accuracy and precision in TMS positioning: Evidence from 11,230 distance, angle, and electric field modeling measurements
Kevin A. Caulfield, Holly H. Fleischmann, Claire E. Cox, Julia P. Wolf, Mark S. George, Lisa M. McTeague
Brain Stimul. 2022 Sep-Oct;15(5):1192-1205
DOI : 10.1016/j.brs.2022.08.013
Epub : 2022 Aug 27
PMID : 36031059
PMCID : PMC10026380