Stimulation cérébrale
La stimulation cérébrale profonde (ou Deep Brain Stimulation (DBS) en anglais) consiste à implanter des électrodes au sein des structures profondes du cerveau puis de les relier à un neurostimulateur afin que ces électrodes délivrent un courant électrique diminuant les symptômes invalidants de certaines pathologies. Dans le tremblement essentiel, la stimulation vise un noyau du thalamus. Le thalamus est une véritable “station de tri” des informations. Il reçoit la majorité des informations sensorielles provenant du corps, comme la douleur, le toucher, la température ou la vision, puis les transmet vers les zones appropriées du cortex cérébral. La zone du thalamus ciblée dans la prise en charge du tremblement essentiel est le noyau ventral intermédiaire (VIM), soit une région qui reçoit des informations provenant du cervelet.
Les résultats de la stimulation cérébrale profonde sont remarquables. En effet, la personne stimulée connaît une réduction de 80 % de son tremblement à un an après l’opération. Il peut y avoir une tendance à la réaggravation du tremblement et notamment de la composante d’action volitionnelle du tremblement quelques années après l’opération. Le contrôle de la stimulation cérébrale profonde sur le tremblement postural est un peu meilleur à un an après l’opération et il ne connaît pas la même tendance à la réaggravation.
La stimulation cérébrale profonde est une technique peu invasive, personnalisable et réversible. La dernière caractéristique est cruciale. En effet, si le patient ne souhaite plus de stimulation, il est possible de retirer le neurostimulateur sans lésion constituée. De même, les éventuels effets indésirables s’arrêtent lorsque la stimulation est arrêtée.
Dans de rares situations, la stimulation cérébrale profonde est impossible du fait du risque opératoire. Dans ces cas-là, il est possible d’envisager une autre forme de neurochirurgie qui consiste à créer une lésion au niveau du thalamus grâce à la radiochirurgie, à la thérapie laser ou aux ultrasons focalisés. L’ensemble de ces thérapies lésionnelles ne sont pas réversibles par définition (lésion constituée au sein du cerveau).
Présentation
Avant d’envisager un traitement chirurgical ayant pour objectif de diminuer la sévérité du tremblement essentiel, certains éléments sont à vérifier.
En premier lieu, le diagnostic doit être porté avec certitude. Ainsi toute autre affection neurologique s’accompagnant d’un tremblement doit être écartée. La réalisation d’une IRM cérébrale dans ce bilan est indispensable ainsi que la réalisation d’un bilan biologique comportant notamment une TSH. La réalisation d’une scintigraphie au DATScan peut se discuter (cf onglet Neurologie).
Ensuite, le caractère résistant au traitement médical du tremblement essentiel doit être clair. Il est donc nécessaire de faire un résumé de l’ensemble des traitements médicamenteux essayés, avec le dosage maximal et la durée de prescription. Il est possible d’avoir également un traitement par toxine botulique (cf onglet Neurologie). Avec le temps, la plupart des patients vont présenter un échappement aux traitements médicamenteux. La mise en place d’une stimulation cérébrale profonde se discute lorsque les traitements non invasifs sont insuffisants.
Enfin, s’agissant d’un traitement symptomatique qui vise à diminuer le tremblement présenté par le patient, le patient doit être sévèrement impacté dans sa vie quotidienne. Cette atteinte peut être évaluée par des scores mais c’est avant tout le ressenti du patient qui est pris en compte. Ainsi, certains patients peuvent ne pas ressentir de gêne importante malgré un tremblement majeur tandis que d’autres se sentent limités avec un tremblement objectivement plus modéré. L’important est que le patient comprenne que le traitement est symptomatique, qu’il peut y avoir un échappement avec un effet qui est moins notable dans le temps et qu’il y a des risques faibles mais jamais nuls comme pour tout acte neurochirurgical. Idéalement, la discussion associe le patient et un(e.s) personne(s) de confiance.
Historique
Dans les années 1950, Irving Cooper fit une découverte par sérendipité qui révolutionna le traitement du tremblement. Au décours d’une intervention neurochirurgicale qui s’était compliquée d’un accident vasculaire cérébral ischémique, il constata une régression importante du tremblement de repos chez un patient. Il suggéra alors de pratiquer une lésion par thermocoagulation du noyau ventro-latéral du thalamus (VL) pour le traitement du tremblement. Cette approche chirurgicale du tremblement fut pratiquée chez des personnes atteintes de la maladie de Parkinson avant d’être appliquée au tremblement essentiel. Ainsi, la lésion d’un noyau du thalamus permit de réduire significativement le tremblement essentiel d’environ 60 %. Cependant, la lésion de ce noyau signifiait une destruction irréversible et définitive des neurones. Aucune modulation ultérieure n’était possible. De plus, lorsque la lésion du thalamus est bilatérale, des effets indésirables irréversibles peuvent survenir tels que des troubles du langage, des fonctions supérieures ou bien un déficit moteur et sensitif lorsque la lésion thalamique s’étend au-delà de la cible.
A la fin des années 1980, une grande avancée dans le traitement neurochirurgical du tremblement essentiel vit le jour en France. L’équipe de Grenoble (Benabid et al., 1991) constata en effet que la stimulation électrique à haute fréquence au moyen d’une électrode implantée dans le noyau thalamique VIM s’accompagne d’une régression significative du tremblement essentiel. Au contraire des lésions par thermocoagulation, la stimulation électrique du thalamus offre l’avantage d’être ajustable, réversible et possible de façon bilatérale. Pour cette découverte et l’ensemble de ces travaux, le Professeur Benabid a reçu le prix Lasker (prestigieux prix médical) en 2014.
Le noyau ventral intermédiaire (VIM) est un petit noyau (10 mm × 10 mm × 3 mm) du thalamus composé de larges neurones. Ce noyau établit une connexion entre le cervelet et le cortex cérébral. Cette voie cérébello-thalamo-corticale serait le siège d’altérations du fonctionnement physiologique des neurones. Une augmentation anormale de l’activité des neurones thalamiques serait responsable des troubles du contrôle moteur et du tremblement observé lors des mouvements. La stimulation à haute fréquence du VIM ou sa thermocoagulation entraînerait une normalisation de ces anomalies, corrigeant ainsi le tremblement, voire même le supprimant dans certain cas.
L’opération neurochirurgicale
Cette intervention consiste à implanter deux électrodes de stimulation dans les VIM. L’intervention est classiquement bilatérale mais peut être unilatérale si le patient présente un tremblement unilatéral.
La procédure d’implantation des électrodes de stimulation peut être effectuée sous anesthésie locale. Cependant, des études récentes ont montré que le résultat était similaire si la chirurgie avait lieu sous anesthésie générale, soit un patient endormi durant la chirurgie sans nécessité de test peropératoire.
De même, la chirurgie peut avoir lieu en plusieurs temps ou en un seul temps chirurgical. Historiquement, l’utilisation d’un cadre de stéréotaxie (dispositif rigide fixé au crâne) obligeait à avoir un premier temps avec mise en place de ce cadre de stéréotaxie puis réalisation d’une imagerie IRM cérébrale pour repérer la structure cérébrale à stimuler, en préopératoire immédiat (soit le jour de la chirurgie). Le patient retournait secondairement au bloc opératoire.
Le patient pouvait être testé durant la chirurgie à l’aide d’une microélectrode pour suivre l’efficacité de la stimulation sur le tremblement et la survenue éventuelle d’effets indésirables. Cette étape opératoire nécessitait la collaboration du patient. Lorsque le test avec la microélectrode test montrait un contrôle satisfaisant du tremblement controlatéral à la stimulation sans effet indésirable, l’électrode définitive était implantée sur la même trajectoire que l’électrode test. Cette étape pouvait être délicate pour le patient, qui était testé au bloc opératoire, avec le cadre de stéréotaxie fixé sur le crâne.
L’ensemble de ces étapes peut désormais être remplacé par un acte plus rapide et plus efficace : les imageries modernes permettent de visualiser le noyau et les fibres de substance blanche qui s’y projettent facilitant la planification préopératoire, le patient est sous anesthésie générale durant toute la procédure, l’utilisation d’un robot chirurgical permet de s’affranchir de la nécessité d’une imagerie préopératoire immédiate, (l’évolution de l’imagerie peropératoire (scanner au sein du bloc opératoire) offre un contrôle du bon positionnement des électrodes sans utilisation de microélectrode.
La dernière phase de l’intervention est réalisée désormais durant le même temps opératoire. Il s’agit de connecter les électrodes de stimulation cérébrale à deux câbles placés sous la peau (les extensions), eux-mêmes reliés à un neurostimulateur programmable par télémétrie Bluetooth.
Les caractéristiques du tremblement sont bien étudiées pour chaque personne, notamment la position au cours de laquelle le tremblement est le plus intense. C’est en effet dans ces positions et au cours de ces mouvements que l’on doit tester l’effet de la stimulation. Le réglage des paramètres de stimulation porte sur l’amplitude de l’onde de stimulation, sa fréquence, sa largeur d’impulsion. Il est également important de déterminer les plots actifs parmi les plots à l’extrémité de l’électrode au contact du noyau thalamique. Les électrodes de stimulation cérébrale sont désormais segmentées ce qui permet de pouvoir diriger le courant afin de cibler le plus précisément possible la zone à stimuler.
Lors de la mise en marche du stimulateur, une attention particulière est portée aux effets indésirables potentiels. Les plus fréquents sont les paresthésies (sensation de « fourmillements ») par diffusion du courant électrique à un autre noyau thalamique adjacent, le noyau ventral postérolatéral (VPL). Ces paresthésies ne constituent pas un problème si elles ne sont pas gênantes et transitoires. S’il est nécessaire d’augmenter l’intensité de stimulation pour mieux corriger le tremblement, les paresthésies peuvent diffuser et devenir gênantes. Dans ce cas, il est conseillé de diminuer l’intensité ou de changer de plots actifs. Il faut également signaler que certains symptômes dits « cérébelleux » peuvent être induits par la stimulation : troubles de la marche avec instabilité posturale, troubles de l’articulation du langage. Ils surviennent plus volontiers lors des stimulations thalamiques bilatérales et sont également réversibles après ajustement des paramètres. Le traitement médicamenteux peut souvent être réduit mais il arrive que des personnes aient besoin de la stimulation et des médicaments pour un meilleur contrôle du tremblement. Les tentatives de réduction de posologie sont toujours faites de façon très progressive.
Résultats
La stimulation haute fréquence du VIM permet d’obtenir une diminution significative des scores globaux du tremblement de 70 à 80 % avec une meilleure réponse à la stimulation thalamique sur le tremblement postural par rapport au tremblement d’action. La réduction de l’intensité du tremblement permet d’améliorer significativement la qualité de vie des patients en facilitant les tâches manuelles telles que l’écriture, l’alimentation, la boisson, etc. Il faut signaler que la stimulation bilatérale du thalamus permet généralement d’améliorer non seulement les scores cliniques d’évaluation du tremblement essentiel des membres mais également de réduire l’intensité du tremblement axial tel que le tremblement de la tête et de la voix.
Les risques immédiats associés à la chirurgie sont désormais faibles : les principaux risques sont les risques d’infection du site opératoire, les risques de complication hémorragique, les risques de complication neurologique. Ils sont inférieurs à 5% dans des séries modernes. La standardisation et l’accélération de la procédure ont permis de baisser le taux d’infection tandis que la progression de l’imagerie préopératoire, des outils chirurgicaux et du matériel de neurostimulation ont conduit à la régression des complications hémorragiques et neurologiques.
Il faut noter que les neurostimulateurs sont désormais rechargeables ce qui permet de ne pas avoir besoin d’interventions fréquentes pour changer le neurostimulateur : en effet ces neurostimulateurs rechargeables sont garantis au moins 10 ans mais peuvent rester en place jusqu’à 20 ans.
Les études à long terme de la stimulation thalamique chez des patients souffrant de tremblement essentiel ont montré que le bénéfice clinique persiste dans le temps. Les patients peuvent montrer des signes de progression de la maladie (lorsque le score de tremblement en OFF stimulation s’aggrave par rapport au score de base pré-implantation), ou des signes d’échappement à la stimulation avec la nécessité d’ajuster les paramètres. Cet échappement à la stimulation peut être contrecarré par des mesures adaptés et existe aussi dans le cadre des techniques lésionnelles, type radiochirurgie ou ultrasons focalisés.
Les effets indésirables de la stimulation thalamique sont le plus souvent mineurs et transitoires lorsqu’ils sont induits par la stimulation puisque celle-ci peut être facilement modulée. Il s’agit de sensations de fourmillements sur les membres controlatéraux à la stimulation, de difficultés pour articuler les mots et de sensations de déséquilibre lorsque la stimulation est bilatérale. Tous ces symptômes peuvent disparaître avec la diminution de l’intensité de stimulation ou bien lors des changements de contact de stimulation dans le VIM.
Des effets indésirables à long terme liés au matériel d’implantation sont plus rares, il s’agit d’infections et d’érosions cutanées en regard des connecteurs ou bien de la pile de stimulation. Ils nécessitent la prescription d’un traitement antibiotique associée dans certains cas à la nécessité de remplacer le matériel de stimulation.
Les retentissements sur les actes de la vie quotidienne sont très faibles : il faut montrer sa carte de porteur de dispositif implanté lors des passages de portique d’aéroport (parallèle avec le pacemaker cardiaque) et être vigilant lors de la réalisation d’IRM (possible avec le matériel de neurostimulation moderne mais nécessitant des précautions). Il n’y a pas d’autre limite particulière.
La stimulation du thalamus est une procédure chirurgicale destinée aux formes sévères et rebelles du tremblement essentiel. Le bénéfice sur la qualité de vie de ces personnes bien sélectionnées est important et permet de retrouver une vie sociale satisfaisante.
Les progrès observés sur la pratique chirurgicale et sur le matériel de neurostimulation rendent cette technique plus sûre et plus efficace. De nouveaux progrès sont en cours avec la stimulation en boucle fermée ou la téléprogrammation.
N’hésitez pas à échanger avec une équipe experte : il existe en France 25 Centres de stimulation cérébrale profonde.
