Techniques de neurostimulation et douleurs réfractaires

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Annales de re´adaptation et de me´decine physique 51 (2008) 432–440 http://france.elsevier.com/direct/ANNRMP/

Mise au point

Techniques de neurostimulation et douleurs re´fractaires Neurostimulation procedures in refractory pain S. Blond *, N. Buisset, G. Touzet, N. Reyns, R. Martins Service de neurochirurgie fonctionelle et ste´re´otaxique, centre d’e´valuation et traitement de la douleur, hoˆpital Roger-Salengro, CHRU de Lille, rue Emile-Laine, 59037 Lille cedex, France Rec¸u le 20 mai 2008 ; accepte´ le 27 mai 2008

Re´sume´ Dans le contexte des douleurs re´fractaires aux traitements me´dicamenteux, les techniques de neuromodulation occupent une place importante notamment en cas de douleurs neuropathiques sous couvert d’une se´lection pre´cise des indications tenant compte des donne´es cliniques, anatomiques et neurophysiologiques. Le choix est essentiellement fonction de la se´ve´rite´ et de la topographie des douleurs. Il s’agit de techniques totalement conservatrices, adaptables et re´versibles ne´cessitant cependant une surveillance clinique et technique re´gulie`re dans un contexte pluridisciplinaire. # 2008 Publie´ par Elsevier Masson SAS.

Abstract In the context of chronic pain, the technics of neuromodulation have a significative place especially when they are neuropathic with a precise selection of the indications according to the neurophysiological, anatomical and clinical data. The choice is essentially based upon the severity and the site of pain. They are totally conservative, adaptable and reversible but it is necessary to organize a very rigorous clinical and technical followup according to a multidisciplinary approach. # 2008 Publie´ par Elsevier Masson SAS. Mots cle´s : Douleurs neuropathiques ; Neurostimulation transcutane´e ; Stimulation me´dullaire ; Stimulation ce´re´brale profonde ; Stimulation du cortex moteur Keywords: Neuropathic pain-TENS; Spinal cord stimulation; Deep brain stimulation; Motor cortex stimulation

1. Introduction La neurochirurgie de la douleur [17] s’est conside´rablement modifie´e durant ces dernie`res anne´es a` la suite d’une meilleure connaissance des me´canismes de propagation et de controˆle de l’influx nociceptif. De plus, au fil du temps, certaines techniques neurochirurgicales ont perdu de leur inte´reˆt a` la suite d’une meilleure efficacite´ des traitements me´dicamenteux a` vise´e antalgique, due a` une meilleure se´lection des principes actifs et a` une prescription a` doses suffisantes tout en controˆlant d’e´ventuels effets secondaires inde´sirables.

* Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (S. Blond). 0168-6054/$ – see front matter # 2008 Publie´ par Elsevier Masson SAS. doi:10.1016/j.annrmp.2008.05.007

Dans ce contexte, les techniques de neurostimulation a` vise´e analge´sique [1] connaissent un essor conside´rable, mais la prise de conscience de leur inte´reˆt ne s’est faite que tre`s progressivement a` la suite d’une meilleure de´finition des crite`res de se´lection des indications. D’une manie`re ge´ne´rale, les techniques de neurostimulation [57] ne se conc¸oivent qu’en cas de douleurs neuropathiques, re´fractaires aux traitements me´dicamenteux spe´cifiques : il s’agit, par de´finition, de douleurs initie´es ou cause´es par une le´sion primitive ou un dysfonctionnement du syste`me nerveux. Parmi celles-ci, il convient de discerner des douleurs lie´es a` une le´sion nerveuse pe´riphe´rique (inte´ressant donc les nerfs, les racines, les ganglions sensitifs ou les plexus) et des douleurs lie´es a` une le´sion nerveuse centrale (inte´ressant donc la moelle ou le cerveau).

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Cette de´finition est commune´ment admise, mais elle suscite ne´anmoins de nombreuses critiques, principalement lie´es au terme « dysfonctionnement », parfois source d’interpre´tations errone´es ou mal adapte´es. Dans ces conditions, une de´finition plus restreinte des douleurs neuropathiques a e´te´ re´cemment propose´e par plusieurs experts au sein de l’International Association for the Study of Pain : « douleurs secondaires a` une le´sion ou a` une maladie affectant le syste`me somatosensoriel ». De`s lors que le diagnostic de douleurs neuropathiques est affirme´, cela signifie que ces algies sont classiquement rebelles aux antalgiques usuels (anti-inflammatoires non ste´roı¨diens, parace´tamol, salicyle´s) et partiellement controˆle´es par les opioı¨des forts, prescrits le plus souvent a` doses e´leve´es, occasionnant des effets inde´sirables significatifs (somnolence, nause´es, constipation), expliquant donc un nombre e´leve´ d’arreˆts the´rapeutiques pre´coces. De plus, les douleurs neuropathiques sont habituellement conse´cutives a` une e´tiologie « be´nigne », imposant donc le respect d’un certain nombre de recommandations, lors de l’utilisation des opiace´s, habituellement regroupe´es au sein d’un contrat the´rapeutique. En fait, sur la base d’e´tudes controˆle´es, ces douleurs justifient habituellement le recours a` des antide´presseurs et/ou a` des anticonvulsivants dont le choix et les modalite´s de prescription devraient eˆtre influence´s par la se´me´iologie douloureuse en ne me´connaissant pas les effets inde´sirables et les complications mais en sachant e´galement reconnaıˆtre les effets positifs sur la qualite´ de vie et les symptoˆmes associe´s (troubles du sommeil, troubles anxieux, de´pression), ine´vitablement pre´sents dans un contexte de douleurs chroniques. D’une manie`re ge´ne´rale, ces produits ont tous une efficacite´ partielle, mode´re´e au prix d’effets inde´sirables souvent tre`s geˆnants, difficilement compatibles avec le maintien d’une vie normale tant sur le plan familial, social ou professionnel. C’est donc dans ce contexte tre`s particulier que, dans l’attente de nouvelles cibles pharmacologiques, il convient de ne pas me´connaıˆtre l’inte´reˆt des techniques de neurostimulation ou de neuromodulation, qu’il s’agisse de la neurostimulation transcutane´e a` vise´e analge´sique, de la stimulation me´dullaire, de la stimulation thalamique ste´re´otaxique ou encore de la stimulation chronique du cortex moteur. Dans le cadre de ces techniques de neuromodulation, mais dans un contexte e´tiopathoge´nique totalement diffe´rent, il conviendra e´galement de citer l’essor potentiel de la stimulation hypothalamique poste´ro-infe´rieure, susceptible de controˆler certaines formes se´ve`res d’algies vasculaires de la face. 1.1. La neurostimulation transcutane´e a vise´e analge´sique Cette me´thode the´rapeutique a e´te´ rapporte´e pour la premie`re fois par Wall et Sweet en 1967 : elle est conside´re´e comme l’application directe de la the´orie du portillon me´dullaire ou « gate control », de´crite en 1965 par Melzack et Wall [39], a` l’origine d’une distinction claire entre des douleurs par hyperactivite´ des fibres sensitives de petit calibre AD et C (douleurs par exce`s de stimulation nociceptive) et des douleurs par de´faut d’inhibition naturellement exerce´es par les fibres sensitives de gros calibre Aa et b par l’interme´diaire

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d’une activation des interneurones inhibiteurs situe´s notamment au niveau de la substance ge´latineuse de Rolando. Dans le cadre des douleurs neuropathiques, la neurostimulation transcutane´e a` vise´e analge´sique a pour objectif de renforcer un syste`me inhibiteur de´faillant par activation des affe´rences mye´linise´es de gros calibre. Il s’agit d’une stimulation de fre´quence e´leve´e ou tre`s e´leve´e (70–100 Hz) et de faible intensite´, diffuse´e de manie`re continue, provoquant des paresthe´sies re´gulie`res, non douloureuses (fourmillements, sensation de vibration) dans la zone douloureuse. La de´finition du site de stimulation conditionne clairement la qualite´ du re´sultat : elle doit eˆtre habituellement applique´e sur le trajet d’un nerf pe´riphe´rique correspondant au territoire habituel des douleurs en bonne relation avec la le´sion causale. Les territoires segmentaires les plus fre´quemment stimule´s sont le nerf trijumeau a` la face, les nerfs intercostaux au niveau thoracique, les nerfs radiaux, cubitaux et me´dians aux membres supe´rieurs, les nerfs sciatiques poplite´s internes et externes a` la jambe, les nerfs sciatiques et saphe`nes internes a` la cuisse. . . Le recours a` un tel traitement ne se conc¸oit qu’en cas de douleurs neuropathiques pe´riphe´riques d’e´tendue limite´e, mono- ou bi-radiculaire, en s’assurant au pre´alable d’une perme´abilite´ lemniscale suffisante e´ventuellement par la re´alisation de potentiels e´voque´s somesthe´siques : si ceux-ci montrent un de´faut majeur de conduction ou de recrutement, il est vraisemblable que cette me´thode the´rapeutique pe´riphe´rique sera inefficace. Par ailleurs, l’existence d’une allodynie me´canique risque de rendre ce traitement difficile mais pas impossible si la stimulation extrasegmentaire est utilise´e. L’effet analge´sique apparaıˆt au bout de 20 minutes a` une heure dans la grande majorite´ des cas, tandis que le post-effet est de dure´e tre`s variable, selon l’intensite´ de la douleur souvent corre´le´e au degre´ de « de´saffe´rentation sensitive ». La relative simplicite´ de ce traitement et sa totale innocuite´ ne doivent pas le faire assimiler a` un ve´ritable « gadget », aboutissant a` une tre`s mauvaise utilisation quotidienne la` ou` il pourrait cependant entraıˆner un effet antalgique inde´niable, jamais obtenu par d’autres moyens the´rapeutiques. En fait, la qualite´ des re´sultats est lie´e a` une bonne e´ducation du patient, assure´e par les diffe´rents membres d’une e´quipe pluridisciplinaire, pre´cisant notamment les modalite´s d’utilisation du ge´ne´rateur d’impulsions, la position pre´cise des e´lectrodes, la dure´e et la fre´quence des se´ances de stimulation, en fonction de l’e´volution du syndrome douloureux chronique. La mise en œuvre de ce traitement ne´cessite une ou plusieurs se´ances tests qui permettent de se´lectionner les patients re´pondeurs, de pre´ciser la fre´quence et l’intensite´ de stimulation, de de´finir le rythme et la dure´e des se´ances en fonction du contexte clinique (habituellement trois a` quatre se´ances de 30 a` 60 minutes par jour en sachant que pour certains patients, la stimulation est quasi continue avec des pauses dans la journe´e). Au vu des donne´es de la litte´rature [9,13,14,24,58], les meilleures indications de la neurostimulation transcutane´e sont repre´sente´es par les algohallucinoses, les douleurs postzoste´riennes, les douleurs apre`s le´sions nerveuses pe´riphe´riques post-traumatiques ou postope´ratoires, certaines algies

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faciales neuroge`nes survenant dans les suites d’extraction dentaire, certaines mononeuropathies me´dicales (cruralgies du diabe`te) et les radiculalgies chroniques observe´es dans les suites d’interventions ite´ratives pour hernie discale, cervicale ou lombaire apre`s s’eˆtre assure´ de l’absence de tout conflit oste´o-disco-radiculaire persistant [10]. Cette me´thode the´rapeutique ne doit pas eˆtre sous-estime´e, mais elle suppose une surveillance re´gulie`re du patient, ne seraitce que pour e´viter toute erreur d’utilisation et afin de re´e´valuer la me´thode en comple´ment des traitements anticonvulsivants et antide´presseurs. Elle peut constituer une e´tape pre´alable avant le recours a` une stimulation me´dullaire mais, a` cet e´gard, il convient de pre´ciser qu’en aucun cas, une inefficacite´ de la neurostimulation transcutane´e doit eˆtre interpre´te´e comme une contreindication de la stimulation me´dullaire. Les appareils de stimulation e´lectrique actuellement sur le marche´ – TENS Ctfar Primo (Saint Cloud International) ou TENS – TERM – ECO (SCHWA Me´dico) – sont conventionne´s et de´sormais rembourse´s par la Se´curite´ sociale sur prescription me´dicale dans le cadre d’une structure de lutte contre la douleur et peuvent eˆtre de´livre´s en pharmacie. La prise en charge est assure´e a` la location pour une dure´e de six mois, puis a` l’achat en cas d’efficacite´ ave´re´e a` ce stade, sous couvert d’une surveillance clinique et technique re´gulie`re. 1.2. La stimulation medullaire La stimulation me´dullaire chronique est utilise´e depuis 1967 : cette me´thode the´rapeutique a connu un de´veloppement conside´rable, mais les re´sultats ont longtemps e´te´ de´cevants soit en raison d’insuffisances techniques, soit en raison d’une se´lection hasardeuse des indications, directement lie´e a` une me´connaissance des donne´es physiopathoge´niques. Actuellement, parmi les gestes neurochirurgicaux a` vise´e antalgique, ce traitement est conside´re´ comme une technique de routine qui, ne´anmoins, ne peut eˆtre retenue qu’au terme d’une analyse minutieuse du contexte clinique, confronte´e aux donne´es anatomiques et e´lectrophysiologiques. 1.2.1. Donne´es fondamentales ` l’origine, l’on parlait de « stimulation cordonale A poste´rieure » [54], mais cette terminologie est probablement un peu restrictive : en effet, il semble que l’effet de ce traitement ne se limite pas aux conse´quences d’une seule stimulation des cordons poste´rieurs de la moelle la` ou` sont regroupe´es les fibres sensitives de gros calibre, permettant ainsi d’activer un syste`me inhibiteur de´faillant. En fait, selon la topographie exacte et la configuration spatiale des e´lectrodes actuellement utilise´es, il est vraisemblable que d’autres structures intraspinales puissent eˆtre implique´es dans la gene`se de l’effet antalgique, qu’il s’agisse des racines poste´rieures, de la jonction radicellome´dullaire, voire meˆme de la corne dorsale de la moelle conside´re´e comme un filtre, un ve´ritable relais, une authentique plaque tournante lors de la transmission du message nociceptif vers les structures supraspinales. Plusieurs hypothe`ses ont e´te´ avance´es afin d’expliquer l’effet antalgique obtenu : inhibition directe des neurones

convergents de la corne dorsale de la moelle, activation des interneurones inhibiteurs de la substance ge´latineuse de Rolando, activation d’un me´canisme de controˆle non pas segmentaire mais plutoˆt supraspinal par l’interme´diaire d’une activation d’un syste`me inhibiteur descendant pre´sent dans le funiculus dorsolate´ral, possible effet sympatholytique [22]. . . En outre, un effet antalgique, au niveau me´dullaire, ne peut se concevoir sans un support biochimique dont le plus fre´quemment cite´ est une libe´ration d’acide gamma-amino-butyrique, puissante substance neuro-inhibitrice au sein de la corne poste´rieure de la moelle, capable d’atte´nuer l’allodynie me´canique dynamique habituellement observe´e dans des conditions expe´rimentales notamment chez le rat neuropathique [43]. Si les me´canismes d’action [35] de la stimulation me´dullaire demeurent encore discute´s tant sur le plan e´lectrophysiologique que biochimique, son effet antalgique a e´te´ clairement de´montre´ que ce soit par une re´duction de l’amplitude du re´flexe nociceptif au cours de mode`les expe´rimentaux de douleurs neuropathiques ou que ce soit par la mise en e´vidence d’une de´pression de la composante nociceptive du re´flexe spinal de flexion, obtenue par stimulation e´lectrique du nerf sural. 1.2.2. Technique chirurgicale L’efficacite´ d’un tel traitement suppose le respect de certaines contraintes techniques [49] : il convient d’insister sur la ne´cessite´ d’effectuer un test de stimulation e´pidurale, confirmant ou infirmant la pre´se´lection clinique. Il s’agit de l’implantation percutane´e guide´e a` l’aide d’un amplificateur de brillance d’une e´lectrode quadri- ou octopolaire dans l’espace e´pidural poste´rieur de telle sorte que la stimulation induise des paresthe´sies recouvrant au moins 80 % du territoire douloureux. Le placement de l’e´lectrode de´pend de la localisation de la zone douloureuse et peut se concevoir aussi bien au niveau cervical (C4-C5), dorsal (D7-D8) ou dorso-lombaire (D12-L1). Les parame`tres de stimulation sont ajuste´s par le neurochirurgien : l’intensite´ se situe habituellement entre 2 et 4 V pour une fre´quence de 65 Hz et une largeur d’impulsion de 210 millisecondes. Si au terme de cette pe´riode de test, le patient signale une atte´nuation significative de la douleur, l’on proce`de ensuite a` l’implantation de´finitive d’une e´lectrode quadripolaire ou octopolaire par me´thode percutane´e ou par technique ouverte a` la faveur d’une laminotomie « a minima », ensuite relie´e a` un pace-maker neurologique dont les parame`tres peuvent eˆtre de´finis par te´le´me´trie. 1.2.3. Crite`res de se´lection Les indications de la stimulation me´dullaire sont de´sormais bien codifie´es : il s’agit de douleurs neuropathiques, ayant fait la preuve de leur caracte`re chronique intense et re´fractaires aux traitements me´dicamenteux pre´ce´demment cite´s [22]. Dans ce contexte, la se´lection des indications doit eˆtre minutieuse, rigoureuse, mene´e dans un contexte pluridisciplinaire en tenant compte des diffe´rents aspects du syndrome douloureux chronique : e´valuation pre´cise des caracte´ristiques

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sensori-discriminatives de la douleur neuropathique en tenant compte de ces spe´cificite´s se´me´iologiques (allodynie me´canique et thermique, hyperpathie, hyperalge´sie. . .), en faisant la part entre le fond douloureux permanent, le plus souvent a` type de bruˆlure, et les paroxysmes hyperalgiques, parfois ite´ratifs a` type de de´charges e´lectriques ou de renforcement spontane´ ou provoque´ de la sensation de bruˆlure. L’examen clinique doit faire la preuve d’une souffrance neurologique chronique ave´re´e : il s’agit d’une alte´ration des diffe´rentes sensibilite´s parmi lesquelles il convient d’e´tablir une distinction claire entre douleurs neuropathiques par atteinte des grosses fibres sensitives (Aa et b) et celle plus particulie`rement lie´e a` une atteinte des petites fibres sensitives (AD et C). Cette e´valuation clinique est par ailleurs « affine´e » par une analyse des potentiels e´voque´s somesthe´siques par stimulation des nerfs pe´riphe´riques [36,41] permettant d’e´valuer le degre´ de souffrance lemniscale, mais e´galement de pre´dire la faisabilite´ et l’efficacite´ potentielle d’une stimulation me´dullaire en e´valuant le de´faut de recrutement au niveau radiculolombaire et le retentissement a` distance au niveau cortical (amplitudes et latences). Cette e´valuation neurophysiologique peut maintenant eˆtre comple´te´e par une e´tude des potentiels e´voque´s nociceptifs par stimulation laser, permettant une e´valuation pre´cise du fonctionnement des petites fibres sensitives. Enfin, une se´lection correcte des indications ne peut se concevoir sans une approche plus globale de la douleur « totale », permettant de cerner les autres composantes d’un syndrome douloureux chronique, e´voluant souvent depuis plusieurs anne´es, ayant de´ja` justifie´ de nombreuses investigations comple´mentaires, ayant conduit a` tort ou a` raison a` de multiples traitements souvent synonymes d’e´chec. Il est donc ne´cessaire d’e´valuer toutes les composantes affective, thymique, comportementale, culturelle et cognitive susceptibles d’intervenir dans l’expression douloureuse, d’en perturber l’e´valuation exacte et de geˆner l’appre´ciation ulte´rieure de l’effet antalgique de la stimulation me´dullaire. En outre, il est important de discerner les motivations exactes du patient en e´tablissant une distinction pre´cise entre douleurs re´siduelles et e´ventuel handicap : les objectifs the´rapeutiques doivent toujours eˆtre tre`s clairement exprime´s en rappelant que la stimulation me´dullaire chronique n’est qu’une me´thode palliative, n’agissant que sur le syndrome douloureux sans en supprimer la cause ni modifier les autres symptoˆmes notamment moteurs. Enfin, l’initialisation d’un tel traitement ne peut eˆtre envisage´e qu’apre`s une analyse de la personnalite´ du patient, visant notamment a` e´carter toute conduite pathologique se´ve`re (attitude toxicomaniaque), incompatible avec une telle me´thode the´rapeutique. 1.2.4. Les indications Les meilleures indications de la stimulation me´dullaire chronique sont repre´sente´es par les lombosciatalgies chroniques post-ope´ratoires [3,7,12,23,27,29,45,50,56,61] en sachant qu’actuellement l’effet antalgique est essentiellement de´montre´ sur la seule radiculalgie neuropathique, authentifie´e par les donne´es se´miologiques et e´lectrophysiologiques, apre`s s’eˆtre assure´ de l’absence de tout conflit oste´o-disco-radiculaire

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persistant. Les e´tudes sont pour la plupart re´trospectives mais les se´ries prospectives non randomise´es confirment, dans l’ensemble, une efficacite´ au long cours de ce traitement meˆme si le pourcentage de re´ponses positives a tendance a` de´croıˆtre au fil du temps. Deux e´tudes controˆle´es et randomise´es ont par ailleurs retrouve´ une supe´riorite´ d’efficacite´ de la stimulation me´dullaire par rapport a` un traitement me´dical conventionnel ou a` un traitement chirurgical chez des patients e´ventuellement candidats a` une re´intervention. En outre, la stimulation me´dullaire re´duit significativement les autres couˆts des traitements [6], et l’amortissement du couˆt du mate´riel implante´ est obtenu entre deux et cinq ans et demi. Pour de nombreux patients souffrant de sciatalgies neuropathiques « indubitables », il s’agit du premier traitement « enfin efficace », atte´nuant la douleur et ame´liorant la qualite´ de vie. Les conse´quences cliniques de la stimulation me´dullaire sont souvent assez ste´re´otype´es : atte´nuation des douleurs a` type de bruˆlures et de crampes, diminution de la sensation d’engourdissement souvent associe´e a` une impression de re´chauffement du membre infe´rieur stimule´, facilitation de la marche probablement lie´e a` une stimulation de la proprioception [4,5] . . . L’efficacite´ de la stimulation me´dullaire a e´galement e´te´ souligne´e dans d’autres contextes : douleurs postamputation la` ou` l’algohallucinose est pre´valente, douleurs apre`s le´sions nerveuses pe´riphe´riques parfois associe´es a` une composante vasosympathique, douleurs post-zooste´riennes, douleurs conse´cutives a` des le´sions plexullaires ou me´dullaires partielles. Les complications de ce traitement peuvent eˆtre soit techniques notamment lie´es a` une fracture ou a` une migration d’e´lectrodes justifiant une reprise chirurgicale, soit cliniques notamment lite´es a` la survenue d’affections superficielles le long du trajet de l’e´lectrode ou en regard du pace-maker neurologique [25]. 1.3. La stimulation cerebrale profonde La stimulation ce´re´brale profonde, par e´lectrodes implante´es ´ stere´otaxiquement, de´coule de certaines donne´es fondamentales, re´ve´lant que la transmission d’un message nociceptif est soumise non seulement a` un controˆle segmentaire spinal mais e´galement supraspinal au sein duquel il convient d’e´tablir une distinction claire entre d’une part le syste`me producteur de substances opioı¨des repre´sente´ notamment par la substance grise pe´riaqueducale et pe´riventriculaire et, d’autre part, les interactions naturellement e´tablies entre le thalamus me´dian et le thalamus late´ral aboutissant a` un controˆle de la nociception, sensiblement identique a` celui e´tabli au sein de la corne dorsale de la moelle en raison d’une dualite´ naturelle entre le syste`me lemniscal et extralemniscal, l’un ayant tendance a` bloquer les informations transmises par l’autre. Dans le contexte des douleurs neuropathiques, il convient de citer la possibilite´ d’effectuer une stimulation ste´re´otaxique chronique des noyaux sensitifs spe´cifiques du thalamus (noyau ventro-poste´ro-late´ral ou ventro-poste´ro-me´dian) selon une approche technique identique a` celle couramment effectue´e dans le contexte de la chirurgie de la maladie de Parkinson. Cela

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signifie un repe´rage anatomique effectue´ selon des donne´es plus statistiques qu’individuelles, comple´te´es par des explorations e´lectrophysiologiques perope´ratoires corre´le´es a` une e´valuation clinique, permettant d’affiner la cible ste´re´otaxique. Apre`s de´finition de la cible « ide´ale » dont la stimulation provoque des paresthe´sies au niveau de la zone douloureuse, une e´lectrode quadripolaire est implante´e selon une approche en double obliquite´ frontale ante´rieure, fixe´e ensuite a` la boıˆte craˆnienne, tunnellise´e sous le cuir chevelu et relie´e par l’interme´diaire d’un prolongateur a` un pacemaker neurologique habituellement implante´ en re´gion sous-claviculaire. Les parame`tres de stimulation sont de´finis par te´le´me´trie, l’objectif e´tant de provoquer des paresthe´sies re´gulie`res et non douloureuses au sein de la zone douloureuse, souvent synonyme d’une atte´nuation des douleurs continues a` type de bruˆlures, parfois associe´es a` une impression de « re´chauffement » et a` une meilleure habilete´ gestuelle sans que cela ne modifie en fait la fonction motrice. Le recours a` une telle me´thode the´rapeutique impose un suivi clinique et technique tre`s re´gulier, ne serait-ce que pour permettre une e´valuation correcte des re´sultats et une nouvelle programmation des parame`tres de stimulation en fonction de la situation clinique. D’une manie`re ge´ne´rale, les meilleurs re´sultats [19,34,55] ont e´te´ obtenus dans des cas d’anesthe´sie douloureuse de la face (douleurs postzoste´riennes, posttraumatiques ou conse´cutives a` plusieurs thermole´sions du nerf trijumeau), dans des douleurs conse´cutives a` un arrachement plexulaire et enfin dans certaines douleurs neuropathiques centrales, conse´cutives a` un accident vasculaire ce´re´brale ische´mique ou he´morragique de`s lors que les se´quelles parenchymateuses se situent soit en dessous des structures thalamiques notamment au niveau du tronc ce´re´bral (syndrome de Wallenberg), soit dans le trajet thalamocortical mais e´pargnant le thalamus sensitif. ` l’heure actuelle, cette me´thode the´rapeutique est peu A utilise´e, souvent mise en compe´tition avec la stimulation chronique du cortex moteur d’autant que les indications sont sensiblement identiques mais il apparaıˆtrait utile de mener de nouvelles e´tudes prospectives sur ce the`me, permettant de mieux e´valuer les inte´reˆts respectifs de ces deux techniques neurochirurgicales selon une se´lection pre´cise des indications.

sont actuellement mene´es sur ce the`me concernant aussi bien les me´canismes d’action susceptibles d’intervenir a` ce niveau dans le controˆle de la douleur, les crite`res de se´lection des indications et des aspects purement techniques susceptibles d’« affiner » la cible ide´ale au sein du cortex moteur a` partir des techniques de neuronavigation, des explorations e´lectrophysiologiques perope´ratoires ou de l’IRM fonctionnelle.

1.4. La stimulation chronique du cortex moteur

1.4.1. Donne´es fondamentales Les me´canismes d’action, implique´s dans la stimulation chronique du cortex moteur demeurent hypothe´tiques [42], mais il est certain que cette nouvelle me´thode the´rapeutique permet d’illustrer le roˆle vraisemblable du cortex moteur dans le controˆle de la nociception et de ne plus le limiter a` une seule activite´ dans la gene`se et l’organisation du mouvement. En effet, les effe´rences de l’aire motrice ne sont pas uniquement constitue´es par des fibres corticospinales a` destine´e de la corne ante´rieure de la moelle. Certaines fibres e´tablissent des connexions avec des structures sous-corticales intervenant tre`s clairement dans la transmission et le controˆle du message nociceptif que ce soit dans son versant sensori-discriminatif (thalamus, tronc ce´re´bral, neurones convergents de la corne dorsale de la moelle. . .) ou dans son versant e´motionnel et comportemental faisant alors intervenir le gyrus cingulaire ante´rieur, la re´gion insulaire, voire meˆme le syste`me limbique. En outre, des interrogations demeurent concernant notamment des interactions e´ventuelles entre le cortex moteur et le cortex sensitif primaire, ou encore les relations entre cette stimulation corticale et les sites endorphiniques notamment situe´s au niveau du tronc ce´re´bral. Des e´tudes re´centes ont confirme´ que la stimulation du cortex moteur pouvait activer certaines structures du tronc ce´re´bral (me´sence´phale, aire pe´ri-aqueducale et protube´rance) dont le roˆle dans les controˆles modulateurs de la douleur est parfaitement e´tabli. En outre, cette activation est volontiers retarde´e par rapport a` l’initialisation du traitement, te´moignant d’un post-effet corre´le´ a` l’atte´nuation des douleurs. Enfin, l’effet antalgique paraıˆt confirme´ sur le plan e´lectrophysiologique puisque cette technique atte´nue le re´flexe nociceptif de flexion RIII, paralle`lement a` son effet antalgique. Dans ces conditions, les me´canismes implique´s dans l’effet antalgique feraient intervenir un renforcement des controˆles inhibiteurs descendants de la nociception.

Cette nouvelle me´thode the´rapeutique [28,47] suscite actuellement un inte´reˆt indiscutable, ne serait-ce qu’en raison des difficulte´s a` traiter certaines douleurs neuropathiques notamment d’origine centrale, non controˆle´es par les traitements me´dicamenteux spe´cifiques et insuffisamment atte´nue´es par les autres techniques neurochirurgicales. Elle a e´te´ initialement propose´e en 1991 par Tsubokawa [59,60] pour le traitement des douleurs centrales de l’accident vasculaire ce´re´brale puis a e´te´ e´largie a` d’autres douleurs neuropathiques se´ve`res, qu’il s’agisse des douleurs neuropathiques trije´minales notamment postope´ratoires ou post-traumatiques ou encore des douleurs neuropathiques conse´cutives a` un arrachement plexulaire ou d’origine me´dullaire [40,44]. De`s lors, de nombreuses e´tudes

1.4.2. Techniques chirurgicales La proce´dure consiste a` implanter habituellement une ou deux e´lectrodes de stimulation quadripolaire au niveau de l’espace e´pidural en regard du cortex moteur controlate´ral a` la zone douloureuse. Cette e´lectrode est ensuite connecte´e par l’interme´diaire d’un prolongateur a` un pacemaker neurologique implante´ sous la peau, ge´ne´ralement au niveau de la re´gion sous-claviculaire. Le site d’implantation des e´lectrodes, en regard du cortex moteur, doit eˆtre de´fini avec pre´cision en raison de l’existence d’une somatotopie (homonculus moteur) de telle sorte que, d’une manie`re ge´ne´rale, s’il s’agit d’une douleur ressentie au niveau de la face, la cible se situe a` la partie infe´rieure du gyrus

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central, s’il s’agit d’une douleur inte´ressant la main et le membre supe´rieur, la cible concerne la partie moyenne du gyrus central entre les sillons frontaux infe´rieur et supe´rieur, s’il s’agit d’une douleur inte´ressant le tronc ou le membre infe´rieur, la cible concerne plutoˆt la partie supe´rieure du gyrus central entre le sillon frontal supe´rieur et la fissure ce´re´brale longitudinale, correspondant donc a` la ligne me´diane. La de´finition pre´cise de la zone a` stimuler est de´sormais facilite´e par les techniques de neuronavigation faisant appel a` l’IRM descriptive permettant de de´finir la topographie et l’orientation exacte du sillon central mais e´galement a` l’IRM fonctionnelle ou le PET [16,52], re´alise´e apre`s une taˆche motrice re´elle ou virtuelle correspondant aux territoires douloureux ou aux territoires voisins en cas de de´ficit moteur complet. Enfin, ce repe´rage anatomique est comple´te´ par des explorations e´lectrophysiologiques perope´ratoires : le recueil des potentiels e´voque´s somesthe´siques (PES) par stimulation des nerfs sensitifs situe´s a` proximite´ de la zone douloureuse controlate´rale permet de de´finir le complexe N20/P20 : la zone de recueil de l’onde N20 est en effet situe´e en regard du gyrus moteur dont la topographie peut encore eˆtre pre´cise´e par la re´alisation d’une stimulation motrice corticale transdurale, couple´e a` un enregistrement e´lectromyographique de l’activite´ des muscles concerne´s. Apre`s confrontation des donne´es cliniques, anatomiques et e´lectrophysiologiques, une ou deux e´lectrodes quadripolaires sont fixe´es sur la dure-me`re selon une topographie bien pre´cise, habituellement perpendiculaire au sillon central en sachant que, d’une manie`re ge´ne´rale, pour chaque e´lectrode, au moins deux contacts the´rapeutiques doivent se situer en regard du cortex moteur cible. Les re´glages des parame`tres de stimulation sont encore empiriques mais, habituellement, la fre´quence est basse (25 a` 55 Hz) pour une largeur d’impulsion de 60 millisecondes et une ` ce stade, des e´tudes sont intensite´ se situant entre 1 et 4 V. A en cours concernant notamment la se´lection des contacts the´rapeutiques selon la position du sillon central, permettant de stimuler soit des fibres paralle`les a` la surface corticale, soit perpendiculaires a` celle-ci permettant alors une stimulation pre´fe´rentielle des structures sous-corticales pre´ce´demment e´voque´es. 1.4.3. Crite`res de se´lection ` ce jour, la tendance est de proposer ce traitement de`s lors A que les autres techniques de neuromodulation s’ave`rent inefficaces mais, actuellement, il n’y a pas de facteur pre´dictif e´vident de l’efficacite´ de ce traitement ! En effet, malgre´ des efforts constants en vue d’une meilleure e´valuation se´me´iologique des douleurs neuropathiques, aucun parame`tre ne semble se de´tacher permettant de proposer plutoˆt cette technique dans certaines douleurs plutoˆt que d’autres en privile´giant par exemple le fond douloureux permanent par rapport aux paroxysmes douloureux spontane´s ou provoque´s [20]. De meˆme, dans ce contexte particulier, les explorations e´lectrophysiologiques n’ont aucune valeur significative et, a priori, ce traitement pourrait eˆtre propose´ la` ou` l’e´tude des potentiels e´voque´s somesthe´siques re´ve`le une de´saffe´rentation se´ve`re avec un retentissement cortical significatif. En outre, aucun test

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pharmacologique ne paraıˆt utile, que ce soit notamment la re´ponse a` certains principes actifs (amytal, propofol) ou aux antagonistes des re´cepteurs NMDA (ke´tamine). En revanche, certaines e´tudes [18,30,32,46] semblent de´montrer l’inte´reˆt potentiel de la stimulation magne´tique transcraˆnienne re´pe´titive dans la se´lection des indications tout en pre´cisant ne´anmoins que la qualite´ de l’effet antalgique ne pre´juge en aucun cas de la qualite´ de l’effet the´rapeutique potentiel de la stimulation chronique du cortex moteur [2]. Il s’agit d’une stimulation du cortex ce´re´bral consistant a` appliquer, selon une orientation pre´cise, un champ magne´tique a` la surface du scalp. C’est une technique non invasive et totalement indolore, bien tole´re´e en dehors de quelques ce´phale´es ou d’une geˆne au niveau du site d’application de la sonde, lie´es a` la contraction transitoire des muscles sousjacents. Un effet antalgique significatif a e´te´ enregistre´ chez des patients pre´sentant aussi bien des douleurs neuropathiques post-stroke que des douleurs neuropathiques pe´riphe´riques apre`s stimulations re´pe´te´es (a` raison de cinq se´ances par semaine pendant 15 jours), persistant jusqu’a` deux semaines apre`s l’arreˆt du traitement. Cet effet antalgique ne serait pas strictement somatotopique et pourrait impliquer une activation des syste`mes de controˆle inhibiteurs intracorticaux. De telles constatations pourraient eˆtre en faveur de l’inte´reˆt d’effectuer des stimulations magne´tiques transcraˆniennes chez des patients susceptibles de be´ne´ficier ulte´rieurement d’une stimulation corticale chronique, tandis que certains la conside`rent meˆme comme une e´tape the´rapeutique prometteuse pour le traitement de certaines douleurs neuropathiques tout en sachant qu’il conviendrait alors de de´montrer la persistance de l’effet antalgique au cours du temps avec un traitement d’entretien [31]. 1.4.4. Les indications Il s’agit d’une technique novatrice, et dans ces conditions, la se´lection des indications demeure encore impre´cise, base´e sur une analyse multifactorielle effectue´e au sein d’une e´tude multicentrique. A priori, les meilleures indications [8,11] sont repre´sente´es par les douleurs neuropathiques trije´minales posttraumatiques, conse´cutives a` un zona ophtalmique, post-stroke ou encore apre`s thermocoagulations souvent re´pe´te´es ou excessives. Il est vraisemblable que la qualite´ de l’effet antalgique soit notamment lie´e a` la facilite´ a` repe´rer la zone du cortex moteur a` stimuler en tenant compte des donne´es individuelles (anatomiques et e´lectrophysiologiques) et statistiques (homonculus moteur). Ce traitement est e´galement propose´e dans les douleurs centrales apre`s accident vasculaire ce´re´bral, ische´mique ou he´morragique, quelle que soit la topographie des le´sions parenchymateuses se´quellaires : il est certain que l’inte´reˆt de cette technique est indiscutable de`s lors que les le´sions parenchymateuses inte´ressent notamment la re´gion thalamique poste´rieure, parfois a` l’origine d’un ve´ritable syndrome de Dejerine-Roussy. De meˆme, un effet antalgique inte´ressant a parfois e´te´ enregistre´ dans certaines douleurs neuropathiques postamputation [21,53] ou conse´cutives a` des le´sions nerveuses pe´riphe´riques se´ve`res, la` ou` la stimulation me´dullaire n’a pas

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e´te´ propose´e ou s’est ave´re´e inefficace. En revanche, les re´sultats paraissent encore incertains dans le cadre des douleurs neuropathiques d’origine me´dullaire. En de´finitive, la stimulation chronique du cortex moteur a progressivement acquis une place confirme´e dans le traitement de certaines douleurs neuropathiques se´ve`res, rebelles a` toute autre approche the´rapeutique. Il convient ne´anmoins de rappeler que ce traitement est encore en cours d’e´valuation tant sur le plan fondamental que clinique [42,48,51] : c’est dire l’inte´reˆt des e´tudes prospectives multicentriques actuellement en cours, permettant peut-eˆtre de mieux de´finir les crite`res de se´lection des indications, mais e´galement certains aspects techniques encore controverse´s, concernant notamment la position des e´lectrodes et les parame`tres de stimulation selon leur configuration spatiale.

de´finition de la cible est effectue´e a` partir de donne´es statistiques obtenues graˆce aux atlas de ste´re´otaxie, corrige´es en fonction de l’anatomie propre du patient et affine´es par des stimulations-tests perope´ratoires, visant a` s’assurer de l’absence de modification des parame`tres vitaux (fre´quence et rythme cardiaque, pression arte´rielle, tempe´rature centrale. . .). Une fois l’e´lectrode en place, elle est fixe´e a` la boıˆte craˆnienne, tunnelise´e sous le cuir chevelu et relie´e par l’interme´diaire d’un prolongateur a` un pacemaker neurologique place´ en re´gion sous-claviculaire sous la peau. Les parame`tres de stimulation sont de´finis de fac¸on empirique en tenant compte des constatations cliniques et en sachant qu’habituellement l’effet antalgique n’est obtenu que de fac¸on progressive, permettant alors d’alle´ger les traitements me´dicamenteux spe´cifiques.

1.5. La stimulation hypothalamique postero-inferieure

1.5.3. Crite`res de se´lection Il s’agit d’une me´thode the´rapeutique d’exception [26,33], ne concernant que des patients souffrant d’une forme se´ve`re d’algie vasculaire de la face chronique, re´pondant aux crite`res diagnostiques de l’International Headache Society, e´voluant depuis plus de trois ans et s’exprimant par plus de deux crises par jour. En ge´ne´ral, ces patients n’ont pas re´pondu aux modalite´s habituelles du traitement prophylactique que sont le Verapamil jusqu’a` une posologie de 960 mg/j, le Lithium et l’association de ces deux traitements. La se´lection des indications suppose une e´valuation multifactorielle de la douleur tenant notamment compte de la composante psychologique et visant notamment a` exclure toute personnalite´ addictive. En outre, il convient de prendre en conside´ration les donne´es de l’imagerie descriptive (IRM) en s’assurant que les repe`res ste´re´otaxiques habituels soient bien de´finis.

Ce geste de neurochirurgie fonctionnelle illustre l’inte´reˆt des me´thodes de neuromodulation dans d’autres douleurs que celles lie´es a` une le´sion du syste`me nerveux pe´riphe´rique ou central. Elle concerne en fait certaines formes se´ve`res et chroniques d’algies vasculaires de la face dont la physiopathoge´nie demeure hypothe´tique meˆme si les donne´es re´centes de l’imagerie fonctionnelle laissent pre´sager un roˆle significatif de l’hypothalamus poste´ro-infe´rieur, sie`ge d’une activite´ anormale parfaitement de´montre´e par la tomographie a` e´mission de positons, mais e´galement d’une augmentation de volume de´montre´e par la re´sonance magne´tique en morphome´trie base´e sur le voxel [37,38]. 1.5.1. Donne´es fondamentales Selon les donne´es de la neuro-imagerie fonctionnelle, une ´equipe italienne [15] a propose´ de traiter ces patients souffrant de forme se´ve`re d’algie vasculaire de la face par stimulation ce´re´brale profonde, la cible ste´re´otaxique se situant au niveau de l’hypothalamus infe´roposte´rieur repe´re´e selon des coordonne´es ste´re´otaxiques pre´cises. Les re´sultats initiaux paraissent tre`s inte´ressants puisque les premiers patients, ayant be´ne´ficie´ d’un tel traitement, ont constate´ une re´duction tre`s significative de l’intensite´ et de la fre´quence des crises douloureuses sans qu’il n’y ait d’effet secondaire re´ellement significatif. La` encore, il s’agit d’un traitement en cours d’e´valuation, faisant l’objet de plusieurs e´tudes multicentriques, visant notamment a` affiner la cible ste´re´otaxique, a` mieux comprendre les me´canismes d’action, a` s’assurer d’un effet antalgique a` distance et a` e´valuer l’impact en terme de qualite´ de vie. 1.5.2. Techniques chirurgicales L’intervention consiste en l’implantation intrace´re´brale d’une e´lectrode de stimulation chronique, dans la re´gion de la partie poste´rieure et infe´rieure de l’hypothalamus, ipsilate´rale a` l’he´miface sur laquelle s’exprime l’algie vasculaire de la face. L’approche technique est similaire a` celle utilise´e notamment pour la stimulation ce´re´brale profonde dans le cadre des formes avance´es de maladie de Parkinson. La

1.5.4. Les indications Ce traitement ne concerne que des formes chroniques, « pharmacore´sistantes » d’algie vasculaire de la face, la` ou` tous les traitements me´dicamenteux spe´cifiques s’ave`rent inefficaces, mene´s sous controˆle neurologique spe´cialise´. Si cette technique s’ave`re efficace, elle constituera une solution inte´ressante la` ou` tous les autres traitements chirurgicaux se sont ave´re´s inefficaces, de´cevants ou dangereux, qu’il s’agisse de l’alcoolisation du ganglion de Gasser, de la thermocoagulation du nerf trijumeau, de la radiochirurgie ste´re´otaxique par Leksell Gamma Knife ou encore de la de´compression microvasculaire trije´minale. Cette orientation the´rapeutique illustre les impre´cisions concernant la physiopathoge´nie de l’algie vasculaire de la face en laissant a` penser que l’hypothalamus, dans son versant poste´rieur et infe´rieur, pourrait jouer un roˆle cle´ essentiel. Elle pourrait eˆtre une solution chez ces patients pre´sentant un niveau d’intensite´ douloureuse quasi suicidaire, entraıˆnant une alte´ration majeure de leur qualite´ de vie, tout en e´tant expose´ a` un risque iatroge`ne significatif lie´ a` l’utilisation de posologies quotidiennes excessives de ces traitements abortifs qu’il s’agisse des triptans ou de traitements prophylactiques comme le verapamil.

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2. Conclusion Les techniques de neuromodulation occupent de´sormais une place essentielle en neurochirurgie fonctionnelle, qu’il s’agisse du traitement des douleurs pharmacore´sistantes, du controˆle de certaines perturbations du mouvement notamment observe´es dans le contexte de la maladie de Parkinson, voire meˆme de certaines e´pilepsies pharmacore´sistantes au terme d’une e´valuation clinique et e´lectrophysiologique extreˆmement pre´cise. Cette constatation est lie´e au fait qu’il s’agit de techniques totalement conservatrices, adaptables et re´versibles, nettement moins de´le´te`res que les techniques « destructrices » d’autant que, dans bien des cas, la physiopathoge´nie des perturbations fonctionnelles s’ave`re encore mal connue. En outre, toute modification fonctionnelle, induite par le´sions ou par stimulation, ne concerne habituellement qu’un site au sein d’un re´seau neuronal complexe, soulignant les multiples facteurs susceptibles d’intervenir dans la gene`se de la pathologie. Le recours a` de telles techniques de neuromodulation ne peut se concevoir qu’au terme d’une e´valuation minutieuse et plurifactorielle, tenant notamment compte de l’intensite´ et de la se´ve´rite´ des douleurs, replace´e dans le contexte de la pathologie et de la personnalite´ du patient. Cette e´tape de se´lection est essentielle et doit eˆtre mene´e avec prudence et perspicacite´ tout en e´vitant ne´anmoins un processus de « chronicisation », susceptible de geˆner la mise en place de traitements plus spe´cialise´s et d’alte´rer la qualite´ d’un effet antalgique en raison de l’interaction d’autres facteurs intervenant de plus en plus dans l’expression douloureuse. Le recours a` de telles me´thodes the´rapeutiques ne se conc¸oit qu’apre`s essai raisonnable des traitements me´dicamenteux spe´cifiques, pris de fac¸on correcte et a` doses suffisantes, mais il est certain que dans bien des cas, l’effet antalgique obtenu par les traitements me´dicamenteux est souvent contemporain de l’apparition d’effets secondaires inde´sirables, incompatibles avec la poursuite d’une vie normale chez des patients pre´sentant par ailleurs des perturbations thymiques a` type d’anxie´te´ ou de de´pression. C’est dire que, dans certains cas, le recours a` ces techniques tre`s spe´cialise´es pourrait se concevoir plus pre´cocement que pre´vu afin d’« enrayer » le processus de chronicisation, sous couvert d’un recul suffisant concernant l’e´valuation des re´sultats. Cette remarque concerne bien entendu la neurostimulation transcutane´e a` vise´e analge´sique, me´thode simple et sans risque, mais e´galement d’autres techniques qu’il s’agisse notamment de la stimulation me´dullaire ou de la stimulation chronique du cortex moteur. En revanche, il convient de poursuivre des activite´s de recherche clinique et fondamentale a` propos des diffe´rentes techniques de stimulation ce´re´brale profonde e´ventuellement propose´es dans un contexte de douleurs chroniques se´ve`res. Re´fe´rences [1] Alo KM, Holsheimer J. New trends in neuromodulation for the management of neuropathic pain. Neurosurgery 2002;5:690–703.

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