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*b. la mise en correspondance

Le principe de la mise en correspondance consiste à faire coïncider le volume imagé avec le volume reconstruit (de l’encéphale au bloc opératoire).

L’objet de base est identique (tête de votre patient) mais les 2 volumes reconstruits sont différents. La mise en correspondance pourra être source de 2 types d’erreurs :
 les erreurs liées à l’imageur.
 erreurs liées à la reconstruction par les instruments de la tête du patient.

Il existe plusieurs types de mise en correspondance disponibles à ce jour. On distingue la mise en correspondance par cadre (dite frame-based) et les mises en correspondance sans cadre (frameless) qui regroupent la mise en correspondance par fiduciaire osseux, par reconnaissance surfacique et par marqueurs cutanés.

Principe de la mise en correspondance.

C’est la mise en correspondance qui explique la différence de précision des procédures frameless (sans cadre de stéréotaxie) par rapport aux procédures framebase (avec cadre).

 La mise en correspondance par cadre :

La mise en correspondance par cadre présente de nombreux avantages :
 Le cadre fixe la tête du patient tant lors de l’acquisition des images que lors de la chirurgie, ceci dans la même position. L’absence de mobilité du chef est un garant de la qualité géométrique des images en particulier pour la chirurgie des mouvements anormaux.
 La référence (le cadre) est toujours identique tant pour la reconstruction de l’image (et la détermination des coordonnées que lors de la mise en position des instruments). Il ne peut exister d’erreur liée à un transfert de référentiel. L’espace stéréotaxique étant le même, le navigateur va juste confronter les volumes 2 à 2 (recalage) et donnera même parfois une estimation de l’erreur liée à la distorsion. Il n’y a pas à faire de transformation d’un espace à un autre (les 2 volumes étant identiques, la référence étant identique, la mise en correspondance est beaucoup plus aisée en particulier en ce qui concerne les erreurs angulaires).
 Le cadre permet également en per opératoire l’utilisation d’une imagerie 2D et 3D dans le même espace de référence.

La mise en correspondance par cadre présente essentiellement 2 limites :
 La nécessité de la mise en place du cadre avant la réalisation de l’imagerie (peut gêner le « workflow »), le cadre peut en lui-même être responsable d’une partie des erreurs géométriques de l’imageur en particulier l’IRM (distorsions liées au vis…).
 La limite la plus importante est que par définition, le cadre utilisé en tant que référentiel (avec sa boîte fiduciaire) se situe à la périphérie du champ. Pour l’imagerie TDM, géométriquement homogène sur tout le champ, cela ne pause pas de problème, pour l’imagerie fpCT la taille du chams nécessaire peut être une limite et empêcher la visualisation de l’ensemble des marques de la boîte fiduciaire, enfin et surtout lors de l’utilisation de l’IRM, la périphérie du champ est une zone de l’imagerie (en raison de la non linéarité du gradient) qui présente le plus de distorsions. On prendra alors en référence la seule partie de l’image qui n’est pas fiable géométriquement ! Cette erreur de régistration est démultipliée avec les IRM de hauts champs en particulier 3T et plus.

Recommandation utilisation :

Il s’agit de la modalité de reconstruction la plus précise. Elle est particulièrement adaptée à la chirurgie stéréotaxique en particulier la SCP pour laquelle la précision doit être optimale.

Lors d’une procédure avec cadre, la référence est identique tout au long de la chirurgie, la tête est toujours dans la même position par rapport à cette référence et est immobilisée.

 La mise en correspondance frameless :

La mise en correspondance frameless implique l’absence de contention du chef lors de l’acquisition des images. Ce simple fait peut être responsable d’erreurs géométriques importantes en particulier chez les patients souffrant de mouvements anormaux.

Dans le cadre de la SCP, une acquisition sous anesthésie générale et / ou la mise en place d’un moyen de contention lors de l’acquisition des images apparaît indispensable pour s’assurer d’une imagerie de qualité.

Ainsi, les procédures frame-based sont soumises quasiment uniquement à la qualité géométrique de l’image acquise alors que les procédures frameless sont dépendantes en plus de la capacité du navigateur à mettre en correspondance 2 volumes normalement identiques mais acquis de façon distincte31.

L’utilisation de fiduciaires osseux permet une identification fiable des repères, cependant ils présentent tout comme pour le cadre la limite d’une référence située à la périphérie du champ et d’interface, fait particulièrement gênant si l’imagerie IRM est utilisée en imagerie de référence.

A notre sens les procédures frameless avec mise en correspondance par fiduciaire osseux, ne peuvent s’entendre en chirurgie stéréotaxique uniquement si l’absence de mobilité du chef est assuré par un autre moyen tant au niveau de l’acquisition des images que lors du bloc opératoire. L’imagerie TDM doit être utilisée en imagerie de référence (le risque d’erreur étant trop importante avec une imagerie IRM)

Lors d’une procédure frameless par reconnaissance surfacique, la mise en correspondance se fait sur les données acquises à la surface de la peau (tant pour imagerie que lors de la régistration surfacique à l’aide du stylet) zone où les distorsions sont majeures en imagerie IRM. Par nécessité mathématique, lors de la mise en correspondance, les navigateurs ne prennent pas en compte les distorsions en lien avec l’imagerie. Le navigateur fait une mise en correspondance rigide et linéaire, c’est-à-dire que, par défaut, il interprète le volume acquis en imagerie comme un volume cartésien, négligeant ainsi totalement le phénomène de distorsion. La mise en correspondance surfacique est donc intrinsèquement source d’erreur lorsque l’imagerie IRM sert de référence (les points servant à la mise en correspondance étant les points géométriques les moins précis). Cette erreur sera d’autant plus importante que l’imagerie est imprécise géométriquement (IRM de haut champ) et non corrigée.

Conseils d’utilisation :

Ce type de mise en correspondance avec l’imagerie IRM (tout particulièrement), même TDM (même si l’erreur sera moindre), devrait être évité pour les gestes de stimulation cérébrale profonde.

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