Imagerie fonctionnelle du foie - Bernard Van Beers Laboratoire des biomarqueurs en imagerie

 
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Imagerie fonctionnelle du foie - Bernard Van Beers Laboratoire des biomarqueurs en imagerie
Imagerie fonctionnelle du foie

                 Bernard Van Beers
     Laboratoire des biomarqueurs en imagerie
       Centre de recherche sur l’inflammation
UMR 1149 INSERM - Université Paris Diderot, site Bichat
        Service de radiologie, hôpital Beaujon
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Hépatopathies chroniques diffuses

• Diagnostic basé sur biopsie hépatique
   – Stéatose
   – Surcharge en fer
   – Fibrose
   – Inflammation et atteinte hépatocytaire : ballonisation, nécrose
• Atteinte vasculaire : hypertension portale

• Imagerie quantitative
   – Ultrasons ultrarapides
   – IRM
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Hépatopathies stéatosiques non alcooliques : NAFLD

• Deux formes
   – Stéatose simple : NAFL
   – Stéatohépatite : NASH
• NASH : forme inflammatoire associée à des complications
   – Complications hépatiques : fibrose, cirrhose, carcinome hépatocellulaire
   – Complications cardiovasculaires
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Diagnostic de NASH

• Echographie : stéatose : gradient hépatorénal

• Elévation des enzymes hépatiques : transaminases

• Biopsie hépatique
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Histologie
•   Score SAF :
     – Stéatose S0 -S3
          • S0: < 5% d’hépatocytes contenant de
             la graisse
          • S1: 5 – 33%
          • S2 : 34 – 66%
          • S3 > 66%
     – Activité (ballonisation et inflammation) :
        A0 - A4
     – Fibrose F0 – F4
          • F0 : pas de fibrose
          • F1 : fibrose péricentrale ou
             périportale
          • F2 : fibrose péricentrale et
             périportale
          • F3 : fibrose septale
          • F4 : cirrhose                                  Kleiner DA et al. Hepatology 2005
                                                           Bedossa P et al. Hepatology 2014
                                                           Bedossa P et al. Gastroenterology 2016
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Histologie
• NASH : Stéatose, ballonisation des hépatocytes, inflammation

                                         Bedossa P et al. Hepatology 2014; 60: 565-575
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Pronostic de la NAFLD

• Stéatose

• Ballonisation

• Inflammation

• Fibrose

• NASH sévère : A > 2
  ou/et F > 2

                                Angulo P. et al. Gastroenterology 2015
                                Loomba R et al. Gastroenterology 2015
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Quantification de la stéatose en échographie ultrarapide
   • CAP: controlled attenuation parameter : attenuation de l’onde ultrasonore
   • Rapport de signal hépatorénal
   • Vitesse du son

                                                    Imbault M et al. Phys Med Biol 2017
                                                    Dioguardi Burgio M et al. 2018
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Quantification de la stéatose en RM

• Quantification est basée sur une
  différence de fréquence de
  résonance entre l’eau et la graisse de
  3 ppm
• Spectroscopie
   – Méthode de référence
   – Evaluation d’un volume local

                  Szczepaniak LS et al. Am J Physiol Endocrinol Metab 2005;288:462-468
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IRM en écho de gradient : PDFF

                                               Foie normal

                                             Surcharge en fer

             Yokoo T et al. Top Magn Reson Imaging 2014; 23: 73
Echo de gradient et stéatose
• Modulation du signal lorsque de l’eau et de la graisse sont présents dans le
  même voxel

• Correction pour T2* et multiples pics de graisse

                                     Hussain HK et al. Radiology 2005; 237: 1048-1055
Carte paramétrique de graisse

15
Carte paramétrique de T2*

4
Quantification de la graisse
• Grade histologique
   – Pourcentage des hépatocytes qui contiennent de la graisse
• Morphométrie ou IRM : pourcentage de surface ou de volume occupé
  par la graisse

S0     < 5%                    < 3%
S1     5 – 33%                 3 – 10 %
S2     33 – 66%                10 – 30%
S3     > 66%                   > 30%

                                          Bedossa P et al. Hepatology 2014
                                          Hall AR et al. Liver Int 2014
Composition en acides gras

                                                       ndb   = mean number of double bounds
                                                       nmidb = mean number of methylene-
                                                               interrupted double bounds
  CL                   ndb           ndb
                                                       CL    = mean chain length
                             nmidb

Calcul du pourcentage d’acides gras saturés, mono-insaturés et poly-insaturés

                                           Leporq B et al. NMR Biomed 2014; 27: 1211-1221
• Composition en acides gras est un biomarqueur du régime alimentaire: étude
  chez souris

                            Cauchy F. et al. Clin Sci 2017
ERM 2D
       Fibrose : élastographie

                   Elastographie shear wave
   Fibroscan

                                                                 ERM 3D

MR elastography

                         Sandrin L et al. IEEE Trans Ultrason Ferroelec Freq Control 2002
                         Bavu E. et al. Ultrasound Med Biol 2011
                         Huwart L et al. Gastroenterology 2008
Quantification de la fibrose en ERM

MR elastography

                                        F ≥ 2 : 2.5 kPa
                                        F ≥ 3 : 3.1 kPa
                                        F = 4 : 4.1 kPa

                                   Huwart L et al. NMR Biomed 2006
                                   Huwart L et al. Radiology 2007
                                   Huwart L et al. Gastroenterology 2008
Huwart L et al. Gastroenterology 2008;135:32-40
Comparaison IRM et US dans NASH

                    Imajo L et al. Gastroenterology 2017
                    Park CC et al. Gastroenterology 2017
                    Chalasani N et al. AASLD Hepatology 2018
Méthodes alternatives pour le diagnostic de fibrose

• Mesures T1

• Mesures T2* et susceptibilité

• Diffusion et kurtose

• Agents de contraste hépatobiliaires

    – Analyse de texture

Banerjee R et al. J Hepatol 2014
Leporq B et al. NMR Biomed 2017
Van Beers BE et al. Semin Liver Dis 2017
Le Bihan D et al. Radiology 2018
IRM rehaussée à l’acide gadoxétique

• Captation hépatocytaire par OATP1B1/B3, efflux
  biliaire par MRP2, reflux par MRP3
• Dans NASH et fibrose hépatique : dimuntion de
  OATP1B1/B3 et MRP2, augmentation de MRP3

                                                   Van Beers BE et al. J Hepatol 2012
                                                   Giraudeau C et al. Eur Radiol 2016
IRM rehaussée à l’acide gadoxétique

      F0                     F2                             F4

• Diminution du signal à la phase hépatobiliaire dans NASH et la fibrose hépatique
• AUROCs dans la fibrose : 0.80 - 0.85

                                                    Feier D et al. Radiology 2013
                                  AUROC > 0.9       Choi YR et al. Invest Radiol 2013
IRM dynamique rehaussée à l’acide gadoxétique

                               Lagadec M. et al. Radiology 2015
                               Giraudeau C. et al. Eur Radiol 2016
                               Leporq B et al. Clin Sci 2018
Quantification de la perfusion en échographie ultrarapide
  • MicroDoppler

                                      Errico C et al. Nature 2015
ERM pour diagnostic d’inflammation

• Augmentation de l’élasticité et de la viscosité
  dans la NASH avant l’apparition de fibrose
• Liée à une inflammation et une activation
  des cellules étoilées

                                                    Salameh N et al. Radiology 2009
                                                    Chen J et al. Radiology 2011
Corrélations entre la rigidité et l’inflammation et la
            ballonisation dans la NASH

                             Imajo K et al. Gastroenterology 2017
Diagnostic de NASH en ERM

                                                            F2 A1
                                                                                  2.1

                                                                                  1.9

• Viscosité est un marqueur d’inflammation                                        1.7

                                                                                  1.5

                                                                                  1.3

                                                                                  1.1

                                                                                  0.9

                                                            F2 A3

                                             Van Beers BE et al. J Hepatol 2015
                                             Yin M et al. Radiology 2017
Conclusion

•   Diagnostic non-invasif des hépatopathies chroniques : pronostic et traitement
     – Stéatose
     – Surcharge en fer
     – Fibrose
     – Inflammation et souffrance hépatocytaire
     – Atteinte vasculaire

•   Echographie
     – CAP – Fibroscan
     – Vitesse du son - élastographie shear wave – microDoppler

•   IRM
     – PDFF et quantité de fer
     – ERM : visco-élasticité
     – Perfusion et transport hépatocytaire : IRM avec agents hépatobiliaires
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