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l'approche basée sur simulation pour viser l'épilepsie entre dans le test clinique

Dans représente ce qu'une étape importante sur le circuit à l'application clinique, une méthode nouvelle pour améliorer des résultats de la chirurgie d'épilepsie a maintenant reçu l'approbation pour des tests cliniques dans 13 hôpitaux français. L'approche pourrait fournir un meilleur point de vue thérapeutique contre la forme résistant à la drogue de la maladie, qui constitue un tiers de tous les cas, et est un développement par le scientifique Viktor Jirsa de projet d'esprit humain et une équipe interdisciplinaire des collaborateurs. Pour aider des cliniciens à planification des stratégies de chirurgie, les scientifiques produisent les modèles personnalisés de cerveau des patients et simulent l'écart de l'activité anormale pendant les crises d'épilepsie. La méthode représente le premier cas d'un cerveau personnalisé modélisant l'approche entrant dans la clinique et sera maintenant évaluée sur quatre ans dans une cohorte de 356 patients sous des conditions strictes.

L'épilepsie est un trouble neurologique répandu qui affecte environ 50 millions de personnes mondiaux. Dans de nombreux cas, les grippages qui marquent la maladie peuvent être réglés par des médicaments, mais près d'un tiers de tous les patients sont résistant à la drogue. Pour eux, la seule option restante est ablation chirurgicale de la zone epileptogenic, l'endroit dont l'activité de grippage apparaît d'abord et écarte ensuite. Pendant la préparation de chirurgie il est critique de localiser cet endroit aussi avec précision que possible dans le cerveau, mais très provocant avec des méthodes actuelles. Comme résultat, il est difficile prévoir des résultats de chirurgie, avec des taux de succès seulement environ de 60%.

« Ce taux de succès inférieur est en grande partie resté la même chose pendant les 30 dernières années. Nous espérons que notre approche peut finalement améliorer la chance pour des patients », dit prof. Viktor Jirsa. Le scientifique est directeur de DES Systemes (Institut central des statistiques) d'Institut de Neurosciences d'Inserm's à l'université d'Aix-Marseille et directeur de recherche chez le CNRS. Dans le projet d'esprit humain il est le dispositif suppléant chef du champ de recherche de neurologie théorique.

Au cours des cinq dernières années et dans la grande partie dans le cadre du projet d'esprit humain, Jirsa et son équipe ont travaillé sur une approche qui pourrait porter une modification. L'équipe a adapté le simulateur de réseau ouvert le cerveau virtuel vers des applications dans l'épilepsie. Ce travail a jeté des fondements pour le projet EPINOV, abréviation « améliorer le management de chirurgie d'épilepsie et pronostic utilisant la technologie virtuelle de cerveau », un consortium coordonné par des neurologistes de prof. Fabrice Bartolomei (Hopital de la Timone) qui rassemble des théoriciens comme Jirsa, clinique, en particulier de Marseille et Lyon, et le partenaire de l'entreprise Dassault Systemes.

Après que deux études pilotes aient donné des résultats prometteurs pour l'approche, l'EPINOV-consortium a reçu l'approbation de l'autorité réglementaire française pour mettre leur approche au test dans un essai multi-central complet avec presque 400 patients estimatifs.

« Il représente le premier test clinique du monde en cours utilisant le plein réseau de cerveau modélisant, » dit Jirsa. « Quand l'autorisation est entrée, elle était comme une pression énorme a été détendue de moi après tout ce dur labeur. Dernières préparations alors suivies à assurer que toutes les opérations dans le flux de travail de la virtualisation et le bilan des cerveaux patients sont en règle au cours de la période de quatre ans de l'essai. »

Fabrice Bartolomei explique :

Ce type d'épilepsie affecte des millions de patients mondiaux. La modélisation personnalisée des réseaux d'épilepsie dans les patients résistant à la drogue est une approche novatrice et scientifiquement validée, qui propose d'enrichir l'évaluation des tests neurophysiologiques et neuroimaging, et améliorer ainsi le pronostic chirurgical de l'épilepsie d'une voie personnalisée ».

Viktor Jirsa et sien ferment des collaborateurs Profs. McIntosh excité au centre Toronto et PETRA Ritter de Baycrest chez Charite Berlin a commencé à établir le cerveau virtuel comme engine ouverte de simulation de réseau de cerveau de source à partir de 2010 en circuit, utilisant les modèles neuronaux de population et l'information structurelle à partir de neuroimaging.

« Dans l'environnement de projet d'esprit humain les conditions étaient parfaites pour aller les opérations décisives plus loin vers l'appliquer dans un contexte clinique. La science étant à la base de cet essai est presque entièrement un résultat de notre travail dans le HBP », le scientifique dit.

D'abord un modèle personnalisé de cerveau est produit des caractéristiques sur l'anatomie individuellement mesurée, la connectivité structurelle et la dynamique de cerveau pour chaque patient. Par une suite d'opérations il est transformé en modèle dynamique, sur lequel le bouturage de grippage peut être simulé. Calculer élevé de rendement active la personnalisation des modèles de réseau de cerveau par l'application de l'apprentissage automatique. Le « avatar de cerveau » donnant droit est personnalisé au patient individuel et laisse vérifier et estimer pendant la préparation de chirurgie. « Dans une petite cohorte des patients rétrospectifs de chirurgie que nous pouvions expliquer que les prévisions du modèle du cerveau du patient marquent bien avec des résultats positifs de chirurgie », Jirsa explique, « et d'autres laboratoires ont confirmé nos résultats indépendamment. »

Dans la moitié des cas, les chirurgiens auront l'information du l'Épilepsie-modèle lors de leurs contacts de personnel, où l'intervention thérapeutique planification. « C'est un modèle fait au hasard sans visibilité, moitié de ces patients sera actionné prenant en considération nos prévisions modèles, l'autre moitié pas. Après quatre ans, les statistiques nous montreront si tout va bien dans quelle mesure les prévisions modèles ont changé la pratique en matière, les résultats, et les résultats de chirurgie », Jirsa dit.

Dans le consortium d'Epinov l'associé industriel Dassault Systemes développera un prototype basé sur cerveau virtuel de logiciel de simulation qui pourrait par la suite être fourni aux cliniques mondiales. Siégé en France, Dassault Systemes est un fournisseur de logiciel multinational concentré sur 11 industries comprenant les sciences de la vie et le développement des expériences patient-centrales de modélisation et de simulation.

« Il y a une responsabilité très grande », Jirsa met l'accent sur « et en même temps il est très passionnant que nous ayons cette occasion d'améliorer des durées cliniques de pratique et éventuel de patients. Et si l'approche réussit, ce serait également le premier exemple modéliser du médicament personnalisé qui effectue le saut à partir de la recherche à la pratique clinique - ainsi les résultats seront certainement un signe à l'inducteur ».

Prof. Katrin Amunts, directeur de recherche scientifique du projet d'esprit humain, met en valeur la signification du mouvement dans la clinique : « Cette découverte par Viktor Jirsa et ses collègues est un exemple fantastique d'un type neuf de neuro-médicament de calcul technologie-activé. Elle est l'un de nos objectifs centraux pour catalyser les développements comme ceci qui apportent des cotisations concrètes dans le combat contre des encéphalopathies aux patients d'avantage. »

Prof. Philippe Ryvlin, qui aboutit la plate-forme d'informatique médicale dans HBP et la partie de chirurgie d'épilepsie du réseau européen EpiCARE de référence met l'accent sur que « ce test clinique, qui sera la plus grande étude randomisée jamais réalisée en chirurgie d'épilepsie, explique que la simulation de l'esprit humain, comme développée dans HBP, a maintenant atteint une étape où elle peut être promptement appliquée pour satisfaire les besoins médicaux imprévisibles. »

Les chercheurs virtuels de cerveau continuent également leurs activités sur la modélisation clinique pour la rappe et Alzheimer en collaboration avec les experts que le HBP rassemble. Pour Jirsa voir son travail en tant que scientifique théorique gagner ce choc potentiel a été le résultat d'une seule convergence : « Ce nous sommes venus à cette remarque avons été rendus possible par des compétences cliniques et nos activités sur le cerveau virtuel et l'esprit humain projettent tous qui viennent ensemble - bonne place, bon moment, personnes concernées. »