Ultrasound quantification of hepatic steatosis and multiparametric MRI evaluation of nonalcoholic fatty liver disease

Quantification échographique de la stéatose hépatique et évaluation multiparamétrique par IRM de la stéatose hépatique non alcoolique Ce travail de thèse explore deux thèmes : 1) la quantification non invasive par ultrasons (US) de la stéatose hépatique en utilisant deux nouvelles méthodes : l'estimation de la vitesse du son (SSE) et l'imagerie d'atténuation (ATI). 2) l'évaluation multiparamétrique par IRM de la stéatohépatite non alcoolique (NASH), avec une étude clinique rétrospective et une étude prospective murine. Pour évaluer la performance de la SSE pour le diagnostic et quantification de stéatose hépatique la proton density fat fraction (PDFF) a été utilisé en référence. 50 patients dans une cohorte d'étude et 50 dans une de validation ont étés inclus. La stéatose a été classifiée en fonction des valeurs de PDFF (S0<= 6.5%, S1: 6.5-16.5%, S2: 16.5-22%, S3>= 22%). Basé sur le fit optimal des données dérivé de notre étude nous avons proposé une correspondance entre la PDFF et un index graisseux US. Le coefficient de détermination R2 a été utilisé pour évaluer la qualité du fit (robuste si R2>0.6). La SSE a montré une sensibilité de 80% et une spécificité de 86% pour le diagnostic de stéatose (S1-S3). Une correspondance robuste entre l'index graisseux en US et la PDFF a été démontrée pour les deux cohortes (R2= 0.73 et R2= 0.76). Pour évaluer les performances de l'ATI échographique pour le diagnostic et la quantification de la stéatose hépatique 101 patients ont eu une biopsie et une échographie avec mesure du coefficient d'atténuation (AC) le même jour. La stéatose a été classée absente (S0 <5%), faible (S1 5-33%), modérée (S2 33-66%), ou sévère (S3>66%). La valeur du AC était corrélée avec le degré de stéatose (r=0.58; p<0.01). Les patients avec stéatose (S1-S3) avaient des valeurs d'ATI plus élevées que les patients sans stéatose. Une valeur d'ATI>0.69 dB/cm/MHz avait une sensibilité de 76% et une spécificité de 86% pour le diagnostic de stéatose (S1-S3) (AUC=0.80). Une valeur >0.72 dB/cm/MHz avait une sensibilité de 96% et une spécificité de 74% pour le diagnostic de stéatose modérée-sévère (S2-S3) (AUC=0.89). Pour l'évaluation des patients avec stéatose hépatique non alcoolique nous avons testé la capacité des multiples paramètres IRM (composition des acides gras, PDFF, T2*, susceptibilité magnétique), dérivés d'une seule séquence multi-écho à différencier la stéatose de la NASH. Nous avons inclus rétrospectivement 76 patients avec stéatose, avec référence histologique. Selon l'algorithme FLIP, 39 patients avaient de la NASH. En analyse univariée, la PDFF était plus élevée (15± 8.3% vs 9.9± 5.7%; p<0.01) et le T2* plus court (18.5±5.6ms vs. 21.1±3.4ms ; p=0.02) chez les sujets NASH. En régression logistique, seule la PDFF avait un rôle significatif dans la prédiction de la NASH (O.R. 1.14). Enfin nous avons réalisé un modèle expérimental prospectif de stéatose et NASH. Nous avons inclus 3 groupes de souris nourris respectivement avec une diète normale, une riche en graisses, et une riche en graisses, déficiente en choline et supplémentée en méthionine. Le foie a été scanné avec une IRM dédiée à 7T. Les paramètres PDFF, R2*, susceptibilité magnétique, et les propriétés mécaniques à 400, 600 et 800Hz (storage modulus(G'), loss modulus(G''), damping ratio, complex shear modulus(G*) et les coefficients de dispersion) ont étés obtenus avec des séquences dédiées. Les foies explantés ont été analysés. 16 souris avait un foie normal, 22 de la stéatose (dont 15 avec inflammation et 1 avec ballooning) et 19 de la NASH (dont 15 avec fibrose de grade <2). Le G'' à 400Hz a montré la meilleure AUC pour le diagnostic de NASH (0.82- 95%C.I. 0.69-0.94). Le G'' et le damping ratio à 400 Hz étaient différents entre les souris avec NASH et les souris avec stéatose sans NASH. En analyse multivariée le coefficient de dispersion était corrélé à l'inflammation. En conclusion le SSE et l'ATI ont montré une bonne performance dans la quantification de la stéatose hépatique. Les paramètres viscoélastiques IRM peuvent être utilisés pour diagnostiquer la NASH.