L’élastographie : pourquoi y croire ?

Bernard Van Beers

Hôpital Beaujon

INSERM U 773

Elastographie

• Evaluation non-invasive des propriétés mécaniques des tissus par IRM ou échographie

• Application d’une force (stress) produit une déformation (strain)

• Semblable à la palpation

• Elastographie statique ou quasi-statique

– Compression manuelle induit une distribution de déformations

– Déformation dépend de la force appliquée

– Estimation de la distribution locale de la force

Manduca A et al. Med Image Anal 2001; 5:237-254Friedrich-Rust M et al. AJR 2007;188: 758-764

Elastographie dynamique

La longueur d’onde dépendde l’élasticité

L’atténuation dépendde la viscosité

Ondes mécaniques capturéespar séquence sensible au mouvement

Transducteurfréquence50-100 Hz

Elastographie dynamique

Élasticité et viscosité

Elastographie ultrasonore transitoire 1D

Elastographie ultrasonoresupersonique Elastographie 3D par RM

Elastographie dynamique

Sandrin L et al. IEEE Trans Ultrason Ferroelec Freq Control 2002; 49: 436-446Bercoff J. et al. IEEE Trans Ultrason Ferroelec Freq Control 2004; 51: 396-409Sinkus R et al. Magn Reson Imaging 2005; 23: 159-165

Fibroscan

Elastographie par RM

Elastographie par RM

• IRM– Ondes de compression– Bonne pénétration des ondes, y

compris dans l’ascite– Méthode tridimensionnelle

Sinkus R et al. Magn Reson Imaging 2005;123:159-165Huwart L et al. NMR Biomed 2006;19:173-179

2

1.5

1.25

0.75

0.5

0.25

0

1

1.75

Elastographie par RM chez des rats ayant une fibrose induite par tétrachlorure de carbone

[kPa]2

1.5

1.25

0.75

0.5

0.250

1

1.75[Pa·s]

2

1.5

1.25

0.75

0.5

0.25

0

1

1.75[Pa·s]

12

10

8

6

4

2

0

[kPa]

12

10

8

6

4

2

0

[kPa] = 1.59 ± 0.45 [kPa]

= 0.51 ± 0.22 [Pa∙s]Fibrose : 0.62%Hydroxyproline = 268 g/g

= 2.32 ± 0.68 [kPa]

= 0.84 ± 0.33 [Pa∙s]Fibrose : 4.28%

Hydroxyproline = 755 g/g

= 2.70 ± 1.00 [kPa]

= 0.78 ± 0.51[Pa∙s]Fibrose : 8.33%

Hydroxyproline = 1520 g/g

Contrôle

6 sem -

9 sem

[Pa·s]

Elastographie par RM chez des rats ayant une fibrose

Contrôle Fibrose

1,2

1,5

1,8

2,0

2,2

2,5

2,8

[k

Pa]

Control Fibrosis

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

[P

a·s]

0 2 4 6 8 10

Fibrose (%)

1,2

1,5

1,8

2,0

2,2

2,5

2,8

[k

Pa]

0 2 4 6 8 10

Fibrose (%)

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

[P

a·s]• r = 0.68

• p = 0.005

• r = 0.76

• p = 0.001

Salameh N et al. J Magn Reson Imaging 2007;26:956-962

Fibrose hépatique

• Biopsie : examen de référence – Score de METAVIR

• La fibrose est réversible en particulier avant la survenue d’une cirrhose

Friedman SL et al. J Hepatol 2003;38:S38-S53Rockey DC et al. Hepatology 2006;43:S113-S120

F1 F2

F3 F4

Résultats

Huwart L et al. Radiology 2007;245:458-466

MR elastography

US elastography

APRI

Huwart L et al. Gastroenterology 2008;135:32-40

Stéatose

• Hépatopathies alcooliques

• Hépatopathies stéatosiques non-alcooliques

– Stéatose : 12-15%

• Déterminant de la résistance à insuline

• Facteur aggravant de la fibrose

– Hépatite C

– Hépatopathie alcoolique

– Hémochromatose

– Stéatohépatite (inflammation et fibrose) : 3-4%

• Biopsie : examen de référence

NCEP. JAMA 2001:285:2486-2497Ramesh S and Sanyal AJ. J Hepatol 2005;42:S2-S12Kleiner DE et al. Hepatology 2005; 41:1313-1321

Elastographie par RM chez des rats à 7T

Salameh N et al. Radiology 2009; sous presse

Elastographie par RM chez des rats à 7T

Venkatesh SK et al. AJR 2008;190: 1534-1540

Elastographie par RM dans les tumeurs hépatiques

Elastographie par RM

• Détermination de la pression interstitielle dans les tumeurs

– Approche théorique

– Etude sur fantômes et chez l’animal avec microsondes

– Application chez l’homme : effet de traitement anti-angiogéniques

Elastographie par RM multi-fréquences

• Augmentation de l’élasticité en fonction de la fréquence dépend de la dimension fractale du réseau microvasculaire

Obstacles de taille identique Obstacles multi-échelles

Même densité

et élasticité

I

Vascularisation tumorale

Initialementplus rapide

I

Vascularisation tumorale

Retard

Vitesse change avec le temps

I

Vascularisation tumorale

Lewin M et al. Hepatology 2007;46:658-665

Perspectives

• Etudes de validation chez l’animal

• Etudes comparatives

• Etudes longitudinales : biomarqueurs

– Reproductibilité

• Standardisation

Conclusions

• L’élastographie est une méthode sensible et spécifique pour détecter la fibrose et évaluer sa sévérité

• L’élastographie est influencée par d’autres facteurs que la fibrose• L’élastographie par RM pourrait permettre une détection précoce de la

stéatohépatite non-alcoolique• L’élastographie pourrait avoir une place importante dans l’évaluation de

l’agressivité tumorale et dans la détermination de la réponse à des traitements ciblés