dimanche 19 octobre 2014

Le fonctionnement de la stimulation profonde - FUTUREMAG - ARTE

Implantation d'un neuro-stimulateur

Parkinson : reportage au coeur du bloc lors d'une opération

Un parkinsonien désactive sa stimulation cérébrale profonde

La stimulation cérébrale profonde contre Parkinson - FUTUREMAG - ARTE

La stimulation cérébrale profonde

Les mystères de la neurostimulation

Comment une stimulation électrique appliquée à un endroit précis du cerveau réduit-elle les symptômes d'une maladie neurologique ? Répondre à cette question devient crucial pour optimiser les résultats de cette technique et minimiser les effets secondaires

On le sait maintenant depuis presque 30 ans : une électrode implantée dans un centre cérébral bien choisi peut « normaliser » le fonctionnement du cerveau lorsque celui-ci est perturbé par certaines maladies telles que la maladie de Parkinson, le syndrome de Gilles de la Tourette ou les troubles obsessionnels compulsifs. Notamment, l'application d'un courant électrique dans un centre nommé noyau sous-thalamique peut largement diminuer les troubles du mouvement dans la maladie de Parkinson, ou les compulsions et pensées obsessionnelles dans le trouble obsessionnel compulsif. Mais quel est l'effet de l'électrode ? Paralyse-t-elle certaines structures cérébrales dont la fonction serait devenue anarchique du fait de la maladie ? Stimule-t-elle au contraire ces zones pour les contraindre à fonctionner mieux ?

Afin de répondre à ces questions, l'expérience idéale serait – dans le cas de la maladie de Parkinson – de déclencher cette maladie chez un singe et de le traiter par la stimulation cérébrale profonde (la technique des électrodes) dans le pallidum interne ou le noyau sous-thalamique comme chez l'homme (voir Au cœur du cerveau pour guérir, page 50). Ensuite, l'enregistrement de l'effet de cette action sur les structures stimulées et sur celles qui leur sont connectées devrait révéler les changements déclenchés par la stimulation. Ce type d'expérience, dite in vivo, car elle est réalisée sur un animal vivant et intact, présente des difficultés importantes. Certes, il existe des singes chez qui l'on peut reproduire l'équivalent d'une maladie de Parkinson, en utilisant une toxine : on obtient ce modèle singe de la maladie de Parkinson grâce à une toxine, la mptp (1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6-tétrahydropyridine), qui détruit uniquement les neurones dits dopaminergiques (dont la perte est responsable de la maladie de Parkinson) et reproduit les signes cliniques de cette pathologie.

Inhibition et excitation simultanées !

Cependant, l'enregistrement des activités électriques pendant la stimulation est rendu difficile par le fait que l'animal est éveillé (donc remue forcément un peu) et par la présence de signaux électriques parasites (artefacts) provoqués par la stimulation, et qui brouillent les enregistrements. Malgré ces difficultés, en 2003, l'équipe de Jerold Vitek, à l'Université de Cleveland, réussit à enregistrer de courtes séquences d'activités cérébrales pendant la stimulation du noyau sous-thalamique chez un macaque traité avec la toxine mptp. Lorsque la stimulation a des effets bénéfiques sur l'akinésie (une absence de mouvement), les enregistrements montrent que la stimulation excite les neurones. Mais elle le fait de façon inattendue. Alors que la stimulation cérébrale profonde est continue et régulière, elle déclenche une réponse discontinue des neurones, faite de trains de potentiels d'action (des séquences d'impulsions électriques qui se propagent le long des prolongements neuronaux, ou axones) séparés par des périodes d'accalmie.
La même année, notre groupe de recherche observe également, sur des tranches de cerveau de rats, que la stimulation continue se traduit par une activité discontinue des neurones. Analysant les mécanismes d'action que les préparations in vitro permettent de mettre au jour de façon plus approfondie, nous démontrons que l'effet est double : la stimulation...

Vivre avec la thérapie de stimulation cérébrale profonde

l est conseillé de respecter les consignes suivantes afin de bénéficier au mieux des effets de la thérapie

Rétablissement à domicile

Après votre opération, votre médecin ou votre infirmier(ère) vous donnera des instructions concernant les soins à domicile. Ces instructions comprennent souvent des informations sur les médicaments, la cicatrisation après l'opération et quand reprendre vos activités quotidiennes.

Cicatrisation

Se rétablir pleinement d'une opération chirurgicale peut prendre plusieurs semaines. Pendant la cicatrisation, vous ressentirez une certaine gêne au niveau des incisions de votre cuir chevelu et du ou des sites d'implantation du ou des neurostimulateurs. En cas de symptômes inhabituels, contactez votre médecin.

Activités quotidiennes et exercice

Pendant votre convalescence, suivez les instructions de votre médecin concernant les activités qui impliquent de courber le cou, de lever les bras en l'air ou des activités épuisantes comme soulever des objets lourds.
Prenez garde si vous participez à des activités qui peuvent entraîner des accidents ou des chutes. Des mouvements brusques peuvent déplacer la ou les électrodes qui sont dans votre cerveau. Les chutes peuvent endommager des éléments du système de SCP implantés. Une intervention chirurgicale peut être nécessaire pour réparer ou remplacer les éléments endommagés du système de SCP.

Quand appeler votre médecin

Appelez votre médecin si l'une des situations suivantes se produit :
  • Vous êtes confronté(e) à des douleurs, des rougeurs ou des gonflements du cuir chevelu, du cou ou de la poitrine, là où le système de stimulation est implanté
  • Vos symptômes ne sont pas soulagés alors que le neurostimulateur est en marche.
  • Vous avez des sensations gênantes ou douloureuses pendant la stimulation.
  • Vous ne pouvez pas remettre en marche le neurostimulateur
  • Vous éprouvez des changements inattendus de vos symptômes
  • Vous éprouvez des symptômes anormaux que vous attribuez à des perturbations électromagnétiques (provenant, par exemple, de détecteurs antivol ou de portiques de détection d'aéroport)
  • Vous perdez votre télécommande

Conseils utiles

  • Faites savoir au personnel médical que vous avez un système de SCP implanté et dites-lui où il est implanté. S'il a des questions, il doit contacter votre médecin.
  • Si vous éprouvez des symptômes anormaux que vous attribuez à votre neurostimulateur, contactez votre médecin.
  • Allez à toutes les visites de suivi pour être sûr(e) d'avoir les meilleurs soins.
  • Lorsque le neurostimulateur est arrêté, vos symptômes réapparaissent. Certains symptômes réapparaissent rapidement. D'autres symptômes peuvent être plus long à réapparaître.
 

Maîtrise des symptômes

Avec le temps, le degré de maîtrise de vos symptômes peut changer.
Les changements peuvent être :
  • un moindre soulagement
  • aucun soulagement
  • l'inefficacité de la stimulation
Dans de nombreux cas, votre médecin peut remédier à ces changements en reprogrammant votre système de SCP.

La proximité d'appareils électroniques a-t-elle une incidence sur le système de stimulation cérébrale profonde ?

Quelquefois. La plupart des appareils électriques que nous cotoyons habituellement, comme les appareils ménagers, les ordinateurs, les machines de bureau, les téléphones mobiles et les postes de radio, sont sans danger pour le système de stimulation cérébrale profonde. Si le neurostimulateur se trouve à quelques centimètres de petits aimants permanents (aimants de haut-parleurs, de téléphones, de portes de réfrigérateur, etc.), il se peut qu'il s'allume ou s'éteigne.
Le système de stimulation cérébrale profonde peut interagir avec certains types d'appareils qui engendrent de l'énergie électromagnétique. Les systèmes antivol et les portiques de sécurité des aéroports peuvent produire assez d'énergie électromagnétique pour occasionner une augmentation gênante de la stimulation et il vaut mieux les éviter. Il est conseillé aux patients de n'approcher de ces appareils qu'avec précaution. La notice du produit (emballée avec le produit) contient des instructions détaillées pour les patients concernant les systèmes antivol et les portiques de sécurité.
D'autres appareils peuvent créer des champs magnétiques suffisamment intenses pour allumer ou éteindre le neurostimulateur. Ce sont notamment les gros haut parleurs stéréos dotés d'aimants, les équipements d'imagerie par résonance magnétique (IRM), les équipements industriels lourds, les soudeuse à l'arc, les fours électriques à induction utilisés dans l'industrie pour plier les plastiques, les fours électriques d'aciérie, les lignes haute tension, les sous stations électriques et les générateurs d'énergie électrique.

Le système de stimulation cérébrale profonde implanté risque-t-il d'interférer avec d'autres traitements médicaux ?

Les personnes ayant reçu le système de stimulation cérébrale profonde doivent consulter leur médecin avant tout traitement médical. Si un traitement médical est prescrit, le prescripteur doit être informé de la présence du système de stimulation cérébrale profonde implanté.

Quels sont les traitements qui peuvent avoir une incidence sur mon système de stimulation cérébrale profonde ?

La diathermie est une contre-indication absolue. Elle est utilisée pour :
  • soulager la douleur, la raideur et les spasmes musculaire
  • réduire les contractures articulaires
  • réduire le gonflement et la douleur après une opération chirurgicale
  • favoriser la cicatrisation des blessures
Elle peut avoir une incidence sur les signaux électriques délivrés par le neurostimulateur et/ou endommager ses circuits électroniques. L'énergie de diathermie peut être conduite par le système implanté et endommager les tissus, entraînant une lésion grave, voire la mort. Elle est absolument contre-indiquée.
Les ultrasons thérapeutiques, l'électrolyse, la radiothérapie et la cautérisation électrique ne doivent pas non plus être utilisés directement au niveau de l'implant.
 La radiologie diagnostique est sans problème mais certains examens, comme les mammographies, qui nécessitent une protection étroite de la zone où votre neurostimulateur est implanté, peuvent imposer un réglage spécial de l'équipement radiologique.
Indiquez à votre dentiste où se trouve votre neurostimulateur de manière qu'il ou elle puisse prendre des précautions avec les fraises dentaires et les sondes. Ces appareils ne doivent pas être utilisés directement au niveau de l'implant.
Certaines procédures d'imagerie par résonance magnétique (IRM) sont inoffensives pour les patients recevant la thérapie de stimulation cérébrale profonde mais il y a des risques. Le manuel qui accompagne le système contient des instructions pour les médecins. Il est recommandé aux patients d'informer les médecins de l'existence de leur système implanté avant toute IRM.
Les décharges électriques des défibrillateurs peuvent endommager les circuits électroniques du neurostimulateur.

Bénéficier de la thérapie de SCP

Si votre médecin pense que la thérapie de stimulation cérébrale profonde (SCP) peut contribuer à soulager vos symptômes, le système de SCP sera implanté chirurgicalement. Après la cicatrisation, votre médecin programmera le stimulateur et le réglera au niveau le plus adapté pour vous.

Etes-vous candidat ?

La SCP ne convient pas à tout le monde. Seul un médecin connaissant la SCP peut déterminer si cette thérapie est indiquée pour vous. Généralement, le traitement n'est pas destiné aux patients diagnostiqués récemment ni pour ceux chez qui le traitement médicamenteux soulage correctement les symptômes.
La meilleure indication de la stimulation cérébrale profonde concerne les patients âgés de moins de 70 ans, répondant encore très bien à la lévodopa, présentant des complications motrices gênantes (fluctuations, dyskinésies) et ne souffrant ni de troubles cognitifs, ni de troubles psychiatriques graves.

Si vous êtes candidat

Si votre médecin détermine que vous êtes candidat à la SCP, il vous faudra prendre la décision finale d'avoir recours ou non au traitement.
Voici quelques suggestions pour vous aider à déterminer si la SCP est une alternative pour vous :
  • Demandez des renseignements à votre médecin
  • Pesez soigneusement les bénéfices et les risques du traitement
  • Lisez des témoignages ou essayez de discuter avec des personnes qui ont déjà bénéficié de la thérapie de SCP
Avant de voir votre médecin, réfléchissez aux informations que vous aimeriez obtenir. Préparez vos questions et soyez prêt(e) à fournir des renseignements sur vos antécédents médicaux.


Préparation et déroulement

Les personnes chez qui un système de SCP est implanté décrivent généralement l'intervention chirurgicale comme éprouvante et épuisante. Votre médecin pourra répondre aux questions que vous vous posez à propos de l'opération

La stimulation cérébrale profonde est une intervention chirurgicale qui consiste à mettre une ou deux électrodes dans votre cerveau afin de diminuer certains symptômes de la maladie de Parkinson.
N’hésitez pas à discuter avec votre médecin afin qu’il puisse répondre à toutes les questions que vous pourriez vous poser sur cette opération.

Schéma d'implantation du système de stimulation cérébrale profonde Détail - Schéma d'implantation du système de stimulation cérébrale profonde

Avant l'opération

La préparation générale précède de quelques semaines l’intervention et consiste, pour éviter d’éventuelles complications infectieuses, à s’assurer de l’absence d’affections cutanées (du cuir chevelu par exemple), dentaires (caries, abcès, etc..), ou autres.
Le soir précédant l'opération, il vous sera demandé d'arrêter de prendre tous vos médicaments afin de permettre à votre équipe soignante de mieux déterminer l'effet de la thérapie de SCP sur vos symptômes.

Pendant l'opération

Le jour même ou la veille de l’intervention, le neurochirurgien place sur la tête du patient un cadre de stéréotaxie. Il s’agit d’une sorte de casque qui constitue un repère externe fixe à partir duquel sera déterminée au millimètre près la position de la cible à atteindre.
Une radiographie est ensuite effectuée (IRM généralement) afin de visualiser puis de calculer l’endroit du cerveau où les électrodes
seront implantées. Pour atteindre le noyau sous-thalamique, l’électrode fait un trajet rectiligne de quelques centimètres dans des
régions dites « muettes » car ne comprenant aucun centre nerveux important, elle évite ainsi les centres moteurs, les centres du
langage, de la vision, de la sensibilité…
Selon les équipes, l'opération se déroule, soit sous anesthésie locale, soit sous anesthésie générale, soit sous une anesthésie
réversible qui consiste à vous endormir durant les phases les plus pénibles et à vous réveiller durant les phases qui nécessitent votre coopération.

Le chirurgien réalise les deux orifices d’insertion des électrodes (un de chaque côté, de la taille d’une pièce de 20 centimes d’euro). Grâce à de très petites électrodes temporaires, le neurochirurgien, le neurologue et le neurophysiologiste enregistrent l’activité du cerveau. Elles permettent de s’assurer que l’électrode permanente sera bien placée. Les médecins peuvent également stimuler ces
électrodes temporaires pour voir si la stimulation apporte une amélioration. Une fois les vérifications effectuées, le neurochirurgien met en place l’électrode définitive. L’opération est ensuite effectuée de l’autre côté pour l’implantation de la seconde électrode. L’opération bilatérale dure entre 3 et 7 heures.

Après l’opération, une radiographie (IRM ou scanner) est effectuée afin de vérifier le bon placement des électrodes et l’absence de complication.

La mise en place du(des) neurostimulateur(s) se fait en général dans un deuxième temps, cette opération beaucoup plus brève
se déroule sous anesthésie générale. Le stimulateur un peu plus gros qu’un pacemaker cardiaque est placé sous la peau dans la région pectorale ou abdominale puis relié aux électrodes.

Après l'intervention

Après la cicatrisation, votre médecin programmera le neurostimulateur pour qu'il commence à envoyer les impulsions électriques qui vont maîtriser vos symptômes. Il réglera votre stimulation par radio-fréquence. Les premiers réglages peuvent durer quelques heures.
Il faut plusieurs visites pour régler la stimulation avant que les paramètres qui vous conviennent le mieux soient déterminés. Avec le temps et l'évolution de la maladie, d'autres réglages peuvent être nécessaires.

Qu'est-ce que stimulation cérébrale profonde ?

La stimulation cérébrale profonde est utilisée comme traitement dans certains cas de  maladie de Parkinson.

La stimulation cérébrale profonde a 25 ans

C’est en 1987 que le Pr Benabid et l’équipe du CHU de Grenoble a implanté le premier système de stimulation cérébrale profonde (SCP) pour le traitement de symptômes de la maladie de Parkinson. Depuis, plus de 85 000 patients dans le monde ont reçu un système de SCP.

Comment ça marche

La stimulation cérébrale profonde consiste à stimuler électriquement des structures ciblées du cerveau - le noyau sous-thalamique (NST) ou le globus pallidus interne (GPi) - qui régulent les mouvements et la fonction musculaire. Une électrode est implantée chirurgicalement dans le cerveau et reliée en sous-cutané par une extension à un neurostimulateur implanté près de la clavicule ou au niveau de l'abdomen. La stimulation électrique peut être réglée d'une manière non invasive en fonction de vos besoins.
Neurostimulateur - Stimulation cérébrale profonde Le neurostimulateur
Un système de SCP se compose de 3 éléments implantés :
  • l'électrode– l'électrode se compose de 4 fils isolés très fins terminés par 4 contacts. L'électrode est implantée dans le cerveau.
  • l'extension– l'extension est connectée à l'électrode et passe sous le cuir chevelu et le long du cou pour aboutir dans le haut de la poitrine ou de l'abdomen.
  •  
  • le neurostimulateur – le neurostimulateur est connecté à l'extension. Ce petit appareil étanche, semblable à un stimulateur cardiaque, contient une pile et des circuits électroniques. Le neurostimulateur est implanté sous la peau de la poitrine, au-dessous de la clavicule ou dans l'abdomen. Parfois appelé stimulateur cérébral, le neurostimulateur produit les impulsions électriques nécessaires pour la stimulation.
Pour régler la stimulation, un médecin ou un clinicien utilise un programmateur qui communique par radio-fréquence avec le neurostimulateur, ce qui constitue une manière indolore et non invasive de régler la stimulation en fonction de vos besoins.

Utilisation du système

Votre médecin pourra vous fournir une petite télécommande portative. Cette télécommande vous permet de vérifier que le stimulateur est allumé et fonctionne correctement.

Comment fonctionne la thérapie ?

La SCP utilise un dispositif médical implanté par voie chirurgicale, semblable à un stimulateur cardiaque, pour stimuler électriquement les parties du cerveau qui contrôlent les mouvements. La stimulation de ces zones bloquent les signaux causant les symptômes moteurs invalidants de la maladie. Par suite, les patients peuvent mieux maîtriser les mouvements de leur corps.

Quels sont les composants implantés d'un système de SCP ?

Le système de SCP se compose de trois éléments implantés :
  • Deux électrodes implantées dans le cerveau
  • Deux extensions qui passent sous le cuir chevelu et le long du cou pour aboutir dans le haut de la poitrine ou l'abdomen 
Un ou deux neurostimulateurs implantés sous la peau de la poitrine, au-dessous de la clavicule, ou au niveau de l'abdomen et connectés aux extensions.

Est-il possible de régler les paramètres de l'appareil ?

Les paramètres de l'appareil sont réglables d'une manière non invasive par un médecin à l'aide d'un programmateur.

Quels sont les bénéfices de la SCP ?

La SCP :
  • Améliore les symptômes que les médicaments dopaminergiques améliorent.
  • Améliore les symptômes parkinsoniens en continu sur la journée.
  • Améliore les dyskinésies.
  • Permet de réduire les doses de médicaments (- 50 %).
  • Améliore les symptômes mais n’arrête pas la progression de la maladie.
 

Quels sont les risques potentiels de la SCP ?

Les risques de la SCP peuvent être liés à l'opération chirurgicale, aux effets secondaires ou à des complications avec l'appareil.

Quelle est l'historique de la SCP ?

Les neurologues et les neurochirurgiens utilisent la stimulation électrique depuis les années 1960 pour localiser et identifier des sites spécifiques du cerveau. À cette occasion, ils ont découvert que la stimulation de certaines structures cérébrales supprime les symptômes des troubles neurologiques, comme le tremblement essentiel et la maladie de Parkinson.

Medtronic a développé la technologie de stimulation cérébrale profonde dans les années 1980, conjointement avec des chercheurs de premier plan.

En 1987, les professeurs Alim-Louis Benabid et Pierre Pollak de l'Hôpital Universitaire de Grenoble, en France, ont publié les résultats de la première application de la stimulation cérébrale profonde au traitement des troubles du mouvement.
Depuis 1997, 40 000 patients à travers le monde ont bénéficié de la thérapie de stimulation cérébrale profonde

La SCP guérit-elle la maladie de Parkinson ?

Actuellement, la maladie de Parkinson ne se guérit pas. La thérapie de SCP peut en atténuer certains des symptômes mais ne guérit pas la maladie sous-jacente. Si la thérapie est interrompue, vos symptômes reviendront.

À quel point la SCP est-elle efficace pour le traitement de la maladie de Parkinson ?

Dans une étude clinique sur la maladie de Parkinson, 87% des patients ont présentés des scores moteurs améliorés (sans médicaments) à la fin de la période d'évaluation de 12 mois.1
Elle améliore la lenteur des gestes (akinésie), la raideur musculaire (rigidité), le tremblement. De ce fait elle améliore les gestes de la vie quotidienne, la marche, la parole, la posture comme le fait la lévodopa, ni mieux, ni moins bien.

Les personnes peuvent-elles remarquer les composants du système de SCP  ?

À l'exception du contrôleur de thérapie, tous les composants du système de Medtronic sont à l'intérieur du corps. Selon la corpulence de la personne, la présence du neurostimulateur peut se manifester sous la forme d'un petit renflement sous la peau mais elle ne se remarque généralement pas sous les vêtements. Il peut aussi y avoir une petite bosse en haut de la tête du patient mais on ne la voit généralement pas sous les cheveux. Le neurochirurgien s'efforce d'implanter le neurostimulateur à l'endroit le moins gênant et le plus esthétique pour les patients.

Combien de temps dure la pile du neurostimulateur ?

La durée de vie de la pile dépend du paramétrage du neurostimulateur. Avec les réglages thérapeutiques typiques, la pile dure en moyenne cinq ans mais cette durée peut être inférieure à trois ans selon les besoins de tel ou tel patient. Une opération chirurgicale simple permet de remplacer le neurostimulateur ; les prolongateurs et les sondes ne sont généralement pas remplacés.

La pile peut-elle être rechargée ?

Lorsqu'il s'agit d'un neurostimulateur non rechargeable et que ce dernier est déchargé, il faut le changer. On remplace alors l'ancien neurostimulateur par un neurostimulateur neuf ; le prolongateur et les sondes ne sont généralement pas remplacés.
Pour les patients qui consomment rapidement leur pile, il existe maintenant un neurostimulateur rechargeable dont la durée de vie est de 9 ans.