Pour identifier les conditions optimales d’utilisation du « Single Photon Emission Computed Tomography » (SPECT) critique lors du bilan pré-chirurgical d’épilepsies pharmaco-résistantes, nous avons étudié l’influence du temps d’injection du radiotraceur et de la sémiologie clinique sur les variations de débit sanguin cérébral (DSC). Le but principal était d’expliquer des variations de perfusion au-delà de la zone épileptogène (ZE). Dans le modèle d’embrasement de l’amygdale chez le rat, le DSC a été mesuré par autoradiographie quantitative lors de crises partielles secondairement généralisées (CPSG, n = 26) et de crises focales (CF, n = 19), selon des délais d’injection séquentiels du radiotraceur ([¹⁴C]-iodoantipyrine). Lors des CPSG, les temps d’injection critique précoce et postcritique permettaient la latéralisation et localisation grossière de la ZE, alors que des augmentations plus diffuses du DSC étaient observées en période critique. La transition de l’hyper- vers l’hypoperfusion était observée lors de l’injection critique tardive. La localisation précise du foyer d’origine des crises a été obtenue lors de l’imagerie des CF les plus subtiles de l’embrasement (stade 0), alors que les CF de stade 1 s’accompagnaient déjà d’augmentations étendues et bilatérales du DSC. Chez des patients chirurgicalement guéris d’une épilepsie mesio-temporale avec un recul moyen de 66 mois, nous avons rétrospectivement étudié 26 paires de SPECT critique et intercritique effectués lors du bilan préchirurgical. Les SPECT critiques ont été répartis en 3 groupes selon l’intensité de la sémiologie clinique. D’après l’étude individuelle des SPECT critique — intercritique, « Subtraction Ictal SPECT CO-registered to MRI » (SISCOM), et les analyses de groupes dans SPM, nous avons observé des patterns combinant hyper- et hypoperfusion, d’étendue et de complexité croissantes en fonction de l’accentuation de la sémiologie critique. Dans les crises partielles simples, seule l’analyse visuelle des SISCOM permettait la localisation correcte de la ZE (4/8 patients), alors que l’analyse de groupe ne montrait aucune variation significative. Dans les crises partielles complexes avec automatismes moteurs et dystonie, les analyses SISCOM et SPM montraient une hyperperfusion de la ZE temporale, s’étendant à l’insula, aux ganglions de la base et au thalamus dans le groupe avec dystonie. L‘hypoperfusion critique intéressait des régions préfrontales et pariétales, le gyrus cingulaire antérieur et postérieur, de façon plus marquée dans les crises avec dystonie posturale. L’analyse des études animales et humaines suggère une correlation positive entre les « patterns » de perfusion et la sévérité des crises, et le recrutement de régions sous-corticales à distance lors de crises subtiles. Chez l’Homme, l’hypoperfusion affecte des régions physiologiquement impliquées dans la planification des comportements moteurs, dont la dé-activation critique est susceptible d’expliquer des actes non-intentionnels, comme les automatismes moteurs.

To assess the contribution of ictal SPECT to the definition of the epileptogenic zone (EZ) prior to surgery in focal drug-resistant epilepsies, we investigated the effect of the timing of injection and seizure semiology on patterns of perfusion and cerebral blood flow changes (CBF) beyond the EZ. In the rat model of amygdala-kindled seizures, we measured CBF changes with the quantitative [¹⁴C]-iodoantipyrine autoradiographic method during secondary generalized (SGS, n=26 fully-kindled rats) and focal seizures (FS, n=19 partially kindled rats), according to sequential timing of injection with respect to seizure onset. During SGS, the correct lateralization and rough localization of the focus within limbic structures was only possible at the early ictal and post-ictal times, in between we observed widespread rCBF increases. The switch from hyper to hypoperfusion occurred at the time of late ictal injection. The accurate localization of the EZ was obtained in the study of the more subtle FS (stage 0). At stage 1 of the kindling, there was already a remote widespread spreading of hyperperfusion. In patients surgically cured from a mesio-temporal lobe epilepsy (mean post-operative follow-up: 66 months), we retrospectively studied 26 pairs of ictal and interictal pre-operative SPECTs, classified in 3 groups according to the progression of ictal semiology. Using visual analysis of subtracted SPECTs (SISCOM) and group comparisons with a control group (using SPM), we observed more widespread combined hyper and hypoperfusion with the increasing complexity of seizures. In simple partial seizures, the SISCOM analysis allowed a correct localization of the focus in 4/8 patients, whereas the SPM analysis failed to detect significant changes, due to individual variation, spatial normalization and small magnitude of CBF changes. In complex partial seizures with automatisms, SISCOM and SPM analysis showed antero-mesial temporal hyperperfusion (overlapping the EZ), extending to the insula, basal ganglia, and thalamus in the group of patients having dystonic posturing (DP group) in addition to automatisms. Ictal hypoperfusion involved pre-frontal and parietal regions, the anterior and posterior cingulate gyri, to a greater extent in the DP group. In both human and animals studies, we observed a correlation between the extent of composite patterns of hyper/hypoperfusion and the severity of seizures, and the recruitment of remote sub-cortical structures. Hypoperfused areas belong to neural networks involved in perceptual decision making and motor planning, whose transient disruption could support purposeless actions, i.e. motor automatisms.