CEST-Focus : recherche de biomarqueurs basés sur le CEST pour délimiter la zone épileptique

CEST-Focus: CEST-based biomarkers to delimit the epileptic zone

• Auteur / Autrice : Romain Gaudin
• Direction : Davide Boido
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique et imagerie médicale
• Date : Inscription en doctorat le 18/09/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Construction de grands instruments pour la neuroimagerie : de l'imagerie en population aux champs magnétiques ultra-hauts
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : CIEL
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Mri

Epilepsie

Cest

Epilepsy

Mri

Cest

Résumé

L'épilepsie est la maladie neurologique la plus courante, avec une incidence mondiale proche de ~1%. Près de 30% des patients épileptiques ne répondent pas aux médicaments mais, dans la plupart des cas, leurs symptômes pourraient être améliorés voire guéris par une chirurgie cérébrale. La localisation du foyer épileptique (FE) à opérer est l'étape la plus délicate et elle est mieux réalisée avec un EEG stéréo intracrânien (SEEG) métrisé uniquement par quelques neurophysiologistes dans le monde. Les examens cliniques standard, tels que l'IRM, la TEP, la tomodensitométrie et l'EEG, ne se rapprochent même pas de la précision obtenue avec la SEEG. Il est urgent de trouver un nouveau moyen non invasif de localiser l'EF pour intégrer et, potentiellement, remplacer la SEEG. L'introduction récente des scanners RM à ultra-haut champ (UHF) a permis de développer de nouveaux contrastes comme le transfert de saturation par échange chimique (CEST) permettant de cartographier de nombreuses molécules pertinentes, comme le glutamate et le glucose, à l'échelle du cerveau. Les FE modifient leur environnement cérébral différemment selon les régions du cerveau et l'étiologie, mais une concentration de glutamate localement augmentée et un déséquilibre du glucose sont considérés comme des caractéristiques conservées des FE. Les principaux obstacles à l'introduction de l'examen CEST pour les patients épileptiques dans la pratique clinique sont la disponibilité limitée des scanners MR UHF - tels que 7 Tesla ou plus - (qui deviennent de plus en plus courants) et l'absence d'un protocole calibré pour identifier fidèlement la FE, ce qui nous voulons construire avec notre projet.

Epilepsy is the most common neurological disease, with a world incidence close of ~1%. Almost 30% of epileptic patients do not respond to drugs but, in most of the cases, their symptoms could be ameliorated or even cured with brain surgery. The localization of the epileptic focus (EF) to remove is the trickiest step and it is best achieved with intracranial stereo EEG (SEEG) only performed by a few neurophysiologists worldwide. Standard clinical examinations, such as MRI, PET, CT scan and EEG altogether do not even get close the accuracy obtainable with SEEG. There is urgency of a new, non-invasive way to localize the EF to integrate and, potentially, replace SEEG. The recent introduction of ultra-high field (UHF) MR scanners made it possible to develop new contrasts like the Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) allowing mapping many relevant molecules, like glutamate and glucose, brain wide. EFs change their cerebral environment differently across brain regions and etiology, but a locally increased glutamate concentration and glucose unbalance are considered conserved EF features. The main obstacles to get CEST examination for epileptic patients into clinical practice are the limited availability of UHF MR scanners - such as 7 Tesla or higher - (which are becoming more common) and the absence of a calibrated protocol to faithfully identify the EF which we want to build up with our project.