Soutenance mémoire
La fosse latérale du cerveau (FLC) est une dépression située en profondeur du sillon latéral du cerveau. Elle est anciennement nommée vallée de Sylvius ou vallée sylvienne en l’honneur de Franciscus Sylvius (F. De le Boë), anatomiste, physiologiste et chimie-physicien de l’Université Leiden [17]. De nos jours cette région du cerveau, interpelle plusieurs spécialistes des disciplines de neurosciences. Elle est fréquemment explorée en neuro-imagerie. Aussi elle est devenue un corridor important et inévitable dans la microchirurgie de la base du crâne [53]. Dans la littérature, les connaissances acquises sur cette région sont très avancées. D’abord au stade embryonnaire, l’étude de Guibaud [30] concernant 16 fœtus avec une anomalie morphologique de la vallée sylvienne objectivée en imagerie fœtale, a révélé que la sulcation et l’operculation de la vallée sylvienne sont régies non seulement par les phénomènes de corticogenèse mais aussi par d’autres facteurs extra-corticaux tels le volume cérébral, l’organisation globale du système nerveux central, les espaces péri-cérébraux et la voûte osseuse. Ces nombreux déterminants dans le développement embryonnaire de la FLC expliquent en partie la diversité de ses pathologies. D’ailleurs, Sharma [64] énonce dans son article que les différentes études portant sur la FLC concernaient essentiellement les hémorragies dues aux anévrysmes de l’artère cérébrale moyenne, les kystes arachnoïdes de la FLC et les métastases. Dès lors, la FLC apparait comme un miroir pouvant refléter l’intégrité ou l’atteinte des structures nerveuses et vasculaires qui la constituent et surtout celles environnantes.
D’autres études scientifiques se sont intéressées aux différentes étapes concernant son abord chirurgical [2,53,76] très redouté par les chirurgiens du fait de ses rapports vasculaires. La voie d’abord directe transsylvienne est souvent contournée pour prévenir ces complications. Par ailleurs, il est constaté dans certains ouvrages, la description anatomique de quelques éléments constitutifs de la FLC dont l’insula, l’artère cérébrale moyenne (ACM), la veine cérébrale moyenne et le sillon latéral .
Cependant des questions pertinentes impliquant cette région anatomique du cerveau restent en suspens. Il s’agit, sur le plan morphologique, de la rareté des données descriptives sur la FLC en tant qu’entité anatomique topographique bien délimitée. En effet, les auteurs font état séparément des éléments constitutifs de la FLC alors qu’il s’agit d’une région avec des limites et un contenu bien précis. Toutefois elle a été décrite comme telle par Déjerine [16], Rouvière et Delmas [57] mais à un stade embryonnaire et fœtal.
ANATOMIE DE LA FLC
Généralités
Définition
La FLC est une profonde dépression dissimulée au fond du sillon latéral de chaque hémisphère cérébral [16,57,61,71]. Sa présence est liée à la rotation du télencéphale au cours du développement intra-utérin .
Intérêt
L’étude de la FLC comme une entité topographique du cerveau bien délimitée, revêt un intérêt majeur dans plusieurs disciplines :
– Au point de vue anatomique, une étude rigoureuse et détaillée va permettre d’assoir l’anatomie de la FLC chez le sujet adulte. Elle va porter sur les limites de cette région mais également sur son contenu dont l’ACM. L’existence de variations anatomiques dans la distribution de l’ACM doit être prise en considération lors :
o des évaluations angiographiques ;
o des interprétations de l’imagerie cérébrale et
o d’interventions neurochirurgicales de la région de la FLC.
– Sur le plan pédagogique et didactique, la réalisation d’un modèle 3D va permettre la constitution d’un outil pédagogique numérique normé. De façon générale, cet outil pédagogique numérique va rendre plus facile et mieux compréhensible les enseignements d’Anatomie en se basant sur des illustrations très proches de la réalité.
– En Imagerie médicale, la maitrise des données d’Anatomie descriptive, bi et tridimensionnelles de la FLC, sera d’une grande utilité diagnostique. Elle va faciliter la lecture anatomo-radiologique des images et permettre aux radiologues de relever facilement et précocement toutes variations ou modifications anatomiques.
– En Chirurgie, la connaissance des rapports anatomiques de la FLC est essentielle pour une chirurgie précise, élective et optimale de cette région. Elle permettra d’anticiper sur les accidents lésionnels et réduire ainsi le risque de survenue de complications surtout vasculaires.
– En pathologie, l’on retrouve les accidents vasculaires cérébraux ischémiques (AVCI) du territoire de l’ACM, les kystes de la citerne de la FLC et les anévrysmes du segment M2 de l’ACM. Aussi, il existe en superficie des zones d’hyperfonctionnement et en profondeur le complexe amygdalo-hippocampique qui suscitent beaucoup d’intérêt en pathologie (Epilepsies, Maladie d’Alzheimer).
IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE (IRM)
Généralités
Définitions
L’IRM est une technique d’imagerie médicale utilisant des ondes électromagnétiques afin d’obtenir des vues en deux ou trois dimensions de l’intérieur du corps [37] de façon non invasive avec une résolution en contraste relativement élevée. Elle constitue un outil de prédilection pour la recherche impliquant la personne humaine, et notamment en neurosciences cognitives . Les technologies utilisées en IRM sont extrêmement complexes [46]. L’IRM cérébrale explore particulièrement le parenchyme cérébral. L’angio-IRM permet d’explorer les vaisseaux cérébraux en cas de lésion vasculaire suspectée [34]. La teinte de gris en IRM est dénommée «signal». On parle d’hyposignal lorsque la lésion est plus noire que la structure dans laquelle elle est située, d’hypersignal quand elle est plus blanche et d’isosignal quand elle est de même teinte. En IRM, le signal dépend de la séquence c’est à dire des variations données à la machine. Il faut toujours préciser la séquence considérée pour définir cette densité : T1, T2 conventionnel, FLAIR, diffusion .
Historique
Le phénomène de résonance magnétique nucléaire (RMN) a été décrit initialement la même année, en 1946, par deux équipes, celle de Felix Bloch à Stanford et celle d’Edward M. Purcell à Harvard [39]. Dans un premier temps, c’est essentiellement la spectroscopie par résonance magnétique qui se développe, des années 1950 à 1970, aux mains de physiciens, chimistes et biologistes. Cependant, dès 1949, Hahn découvre, de manière fortuite, le principe de l’écho de spin si important dans les séquences d’IRM. En 1971, Raymond Damadian, en démontrant que les T1 et T2 des tissus normaux et cancéreux différent, engendre déjà un engouement clinique pour cette technique.
L’évolution est par la suite rapide. Paul C. Lauterbur réalise les premières images de deux tubes capillaires puis d’un poivron en 1973 en utilisant la technique de rétroprojection, identique a` celle employée au scanner. William Moore et Waldo Hinshaw obtiennent les premières images humaines en 1976. Dès cette année, Peter Mansfield met au point une technique d’imagerie ultrarapide qui ne cessera de s’améliorer : l’échoplanar. En 1975, Richard Ernst améliore encore la technique d’imagerie par la mise au point de l’encodage en phase et en fréquence tel qu’il est utilisé aujourd’hui. Au début des années 1980, l’IRM commence a` se diffuser et a` s’imposer en routine clinique. À partir des années 1990, la technique d’IRM fonctionnelle, qui permet de mesurer l’activité des différentes zones du cerveau, a en effet permis des progrès importants dans l’étude des fondements neurobiologiques de la pensée.
Peter Mansfield et Paul Lauterbur furent récompensés par le Prix Nobel de physiologie ou médecine en 2003. En France, il y a 592 appareils en 2010 [74]. Le délai d’attente moyen est de 32 jours. Le centre européen Neurospin est en passe de devenir le plus grand centre au monde d’imagerie par résonance magnétique. L’un de ses objectifs est d’élucider le « code neural », autrement dit, comprendre comment l’information est codée dans le cerveau.
Principe
L’IRM repose sur le principe de la résonance magnétique nucléaire (RMN) qui utilise les propriétés quantiques des noyaux atomiques pour la spectroscopie en analyse chimique. Elle nécessite un champ magnétique puissant et stable produit par un aimant supraconducteur qui crée une magnétisation des tissus par alignement des moments magnétiques de spin. Des champs magnétiques oscillants plus faibles, dits « radiofréquence », sont alors appliqués de façon à légèrement modifier cet alignement et produire un phénomène de précession qui donne lieu à un signal électromagnétique mesurable. La spécificité de l’IRM consiste à localiser précisément dans l’espace l’origine de ce signal RMN en appliquant des champs magnétiques non uniformes, des « gradients », qui vont induire des fréquences de précession légèrement différentes en fonction de la position des atomes dans ces gradients.
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Table des matières
INTRODUCTION
RAPPELS
I. ANATOMIE DE LA FLC
I.1. Généralités
I.2. Anatomie descriptive
I.3. Anatomie topographique
II. IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE (IRM)
II.1. Généralités
II.2. Principe
II.3. Différents types d’IRM
II.4. Indications, contre-indications, effets secondaires et autres précautions
METHODOLOGIE
I. CADRE D’ETUDE
II. TYPE ET PERIODE D’ETUDE
III. SUJETS DE L’ETUDE
IV. MATERIELS
V. METHODE
V.1. Examen d’IRM cérébrale
V.2. Modélisation 3D
VI. SAISIE ET EXPLOITATION DES DONNEES
VII. CONSIDERATIONS ETHIQUES ET FINANCIERES
RESULTATS
I. LES FORMES DE LA FLC
I.1. Représentation graphique des formes de la FLC
I.2. Répartition des formes de l’insula selon L’HC et le sexe
I.3. Répartition des formes de la FLC selon l’HC et le sexe
I.4. Anatomie descriptive et radiologique des formes modales de la FLC
II. MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE (3D) DE LA FLC
II.1. Visualisation du modèle 3D anatomique réalisé sur l’interface d’Acrobat 3dpdf
II.2. Exploitation du modèle 3D anatomique de la FLC réalisé
III. MORPHOLOGIE ET MORPHOMETRIE DE L’ACM
III.1. Morphologie de l’ACM
III.2. Morphométrie de l’ACM
IV. MORPHOLOGIE ET MORPHOMETRIE DU PLAN TEMPORAL (PT)
IV.1. Projection gyrale superficielle du PT sur la face latérale du cerveau
IV.2. Rapports du PT sur des images de reconstruction 3D
IV.3. Epaisseur corticale du PT
V. VALORISATION DES RESULTATS
V.1. Publication
V.2. Communications orales
V.3. Communication affichée
V.4. Modèle 3D anatomique du cerveau exposant la FLC
DISCUSSION
I. METHODOLOGIE
I.1. Technique de mesure semi-automatique de l’épaisseur corticale
I.2. Détermination et Identification du sujet de référence
II. MORPHOLOGIE DE LA FLC
II.1. Identification du sujet de référence NSK
II.2. Formes de l’insula
II.3. Formes de la FLC
III. MODELISATION DE LA FLC ET APPLICATIONS PEDAGOGIQUES
III.1. Situation
III.2. Forme
III.3. Limites
IV. ANATOMIE DESCRIPTIVE ET TOPOGRAPHIQUE DE L’ACM
IV.1. Segmentation du tronc principal de l’ACM
IV.2. Nombre de troncs visualisés pour les segments M1 et M2
IV.3. Trajectoire du tronc principal de l’ACM
IV.4. Morphométrie de l’ACM
V. ANATOMIE RADIOLOGIQUE ET NUMERIQUE DU PLAN TEMPORAL
V.1. Configuration et fonction
V.2. Limites du PT
V.3. Epaisseur corticale du PT
V.4. Applications des mesures de l’épaisseur corticale du PT dans la schizophrénie
CONCLUSION
REFERENCES
ANNEXES
