Nouvelles techniques non invasives d'étude de la stéatose hépatique par résonance magnétique : implications cliniques
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Fatty liver affects nearly 20% of the population and its frequency is growing exponentially. This condition located at the crossroads of metabolic syndrome, cardiovascular risk and carcinogenesis has a major impact on public health. The need to develop methods for detecting and quantifying fatty liver is imperious. Liver biopsy is invasive and prone to sampling bias that compromises its clinical use. In this context, Inagnetic resonance (MR) methods are superior to other non- invasive methods such as ultrasonography and CT. MR spectroscopy has become the reference method for liver fat quantification. Because of MR spectroscopy complexity, MR imaging is the preferred method in the clinics and allows for a morphological and regional approach. In a preliminary study we have shown that liver fat can be detected precisely with spectroscopy and MR imaging. Using an image segmentation method (morphometry) at histology to overcome the variability of visual interpretation we have shown an excellent correlation between histology and MR methods in quantifying liver fat. The following studies that form the body of this thesis use the methods of MR quantification to address several clinical questions. First, we have shown that the early onset of steatosis in a glucolipotoxic rat model can be detected. The control rats can be differentiated from treated rats with MR quantification methods, while histology fails to show these subtle differences. The rate of liver fat is correlated with biomarkers of insulin resistance. At MR imaging, we have developed an algorithm for semi- automatic segmentation that allows analyzing during the same examination the hepatic volume and the total liver fat content. We show that while there is a macroscopic heterogeneity of fat distribution, it does not have a systematic segmentai distribution. Finally, we have shown that the presence of hepatic steatosis > 5% , detected by routine MR imaging , is associated with a significant increase in postoperative complications and time of hospitalization alter major hepatectomy. Ln conclusion, MRI imaging can reliably quantify hepatic steatosis and is thus a major tool for assessing the causes and consequences of fatty liver disease. It also paves the way for therapeutic interventions by permitting objective screening and monitoring.
Abstract FR:
La stéatose hépatique touche près de 20 % de la population et connait une croissance mondiale exponentielle. Cet état pathologique situé à la croisée des chemins entre syndrome métabolique, risque cardiovasculaire et cancérogénèse a un impact majeur sur la santé publique. La nécessité de développer des méthodes de dépistage et la quantification est imperieuse. La biopsie hépatique est invasive et sujette à des biais d'échantillonnage qui compromettent son utilisation clinique. Dans ce contexte les techniques de résonnance magnétique (RM) ont montré leur supériorité sur les autres méthodes non-invasives que sont l'echographie et le scanner. Parmi elles la spectroscopie est devenu la technique de référence. Sa complexité de mise en oeuvre lui fait cependant préférer l'IRM en situation clinique, qui permet de surcroît une approche morphologique et géographique. Nous avons montré que la spectroscopie et I'IRM etaient capables de quantifier précisément la graisse dans le foie. En utilisant des techniques de segmentation d'image (morphométrie) appliquées aux lames d'histologie permettant de s'affranchir de la variabilité d'interprétation visuelle nous avons montré une excellente correlation entre l'histologie et les méthodes de RM. Les travaux suivant qui forment le corps de cette thèse utilisent les methodes de quantification par RM pour explorer plusieurs questions cliniques. Nous avons d'abord montré qu'il est possible de dépister précocement l'apparition de la stéatose dans un modèle animal de rat rendu diabetique par une diète gluco-lipotoxique. Les methodes de quantification RM permettent de séparer les rats témoins des rats traités alors que l'histologie échoue à montrer ces differences subtiles. Le taux de graisse hépatique est correlé aux marqueurs biologiques d'insulinorésistance. Nous avons ensuite développé un algorithme de segmentation semi-automatique qui permet d'explorer sur le même examen le volume hépatique et le taux de graisse totale contenu dans le foie. Enfin nous avons montré que la présence d'une stéatose hépatique supérieure au seuil de 5 %, dépistée par les sequences d'IRM de routine, était associée à une augmentation significative des complications post¬opératoires et du temps d'hospitalisation après hépatectomie majeurs. En conclusion I'IRM permet de quantifier de manière fiable la stéatose hépatique et constitue à ce titre un outil majeur dans l'exploration des causes et des conséquences de la maladie graisseuse du foie. Il ouvre également la voie aux interventions thérapeutiques en permettant le dépistage et le suivi.