Imagerie rapide par Electro-EncéphaloGramme pour la localisation haute résolution de sources épileptiques focales – FASTEEG

Parmi les techniques non invasives exploitées aujourd’hui pour cartographier et étudier l'activité électrique cérébrale, l’électro-encéphalographie (EEG) reste l’une des principales approches retenues pour l’évaluation de potentiels électriques surfaciques du cuir chevelu. L’imagerie EEG reste ainsi un outil crucial dans la caractérisation par voie électrique de crises d'épilepsie. Pour les patients atteints d'épilepsie focale, la caractérisation et la localisation des sources est une étape clé du protocole pré-opératoire, qui précède le traitement effectif de la zone du cerveau du patient affichant une activité électrique anormale.

Le projet vise à faire progresser les techniques de neuroimageries EEG. Tout d'abord, de nouveaux outils numériques de résolutions et d’analyse par éléments de frontière seront appliqués pour le traitement direct de l’analyse EEG (c.a.d. prédire les potentiels au niveau des électrodes à partir de source de courant). Ces outils d’analyse combineront les avantages des approches actuellement utilisées, à savoir l’analyse par méthode d’éléments finis et par éléments de frontière, en veillant ainsi à palier leurs lacunes respectives. Ce projet contribuera ensuite à la mise en œuvre de techniques nouvellement développées relatives à l’accélération des méthodes de prédiction numérique pour identifier par résolution directe (i.e. non itérative) des problèmes à complexité linéaire. Ces nouveaux programmes seront interfacés avec les algorithmes les plus avancés basés sur les méthodes inverses, et conduiront à l'obtention d'un outil de neuroimagerie complet original (palliant les limites des techniques actuelles en termes de résolution et de coût de calcul). Cet outil sera ensuite mis en œuvre sur les architectures de calcul parallèles haute performance, ce qui se traduira par un bénéfice substantiel en termes de niveau de définition et potentiellement par un outil d’analyse en temps réel de l'EEG. Enfin, le projet se penchera sur l’optimisation (et ce, grâce aux nouvelles technologies de prédiction développées dans le projet) du système de détection par électrodes EEG, en travaillant tant sur leur densité et leur répartition surfacique (voire en combinant des solutions d’électrodes sans fil sans contact), que sur des modèles de tête à très forte résolution. Deux scénarios (cas canonique et réel) seront utilisés pour montrer l'impact de la technologie nouvellement développée sur la neuroimagerie par EEG et sur le bénéfice du point de vue pratique médicale.