L'interaction onde-matière a toujours été un sujet d'étude en Physique, c’est le cas de la propagation des ondes élastiques dans le corps humain qu’a conduit à plusieurs modalités d'imagerie. En particulier, les techniques d'elastographie reposent sur l'utilisation des ondes de cisaillement pour obtenir une image élastique des tissus mous. Dans ce contexte, cette thèse présente une étude des différentes techniques d'élastographie, en prêtant particulier attention aux aspects plus fondamentaux comme à ces potentielles applications.Tout d'abord, cette thèse montre que l'élastographie impulsionnelle unidimensionnelle (1D) peut être utilisée pour évaluer l'élasticité des couches de tissue d'épaisseur inférieure à la longueur d'onde utilisée. A cet effet, des simulations et des expériences ont été réalisées avec différents fantômes formés par une couche mince immergée dans un milieu d'élasticité différente. La concordance entre expériences et simulations, ainsi que le valeur de l'élasticité obtenue par élastographie 1D et le valeur de l'élasticité intrinsèque de la couche permettent de valider cette technique. Au même temps ces résultats ont été comparés avec ceux obtenus par la technique de Supersonic Shear Imaging (SSI), où l'onde est guidée le long de la plaque. On ajustant la courbe de dispersion expérimentale obtenue par SSI avec un modèle de Lamb, l'élasticité intrinsèque de chaque plaque est estimée. Les résultats obtenus par élastographie 1D et SSI montrent un bon accord entre eux. Le principal avantage de l'élastographie 1D est qu’il n'est pas nécessaire d'utiliser un modèle pour estimer l'élasticité de la plaque. Deuxièmement, deux nouvelles modalités d'imagerie quantitative pour l'extraction de élasticité des tissus mou à partir d'un champ élastique complexe sont approfondies: l'Elastographie par Retournement Temporel et le filtre inverse passif. Le but de ces deux techniques est d'estimer localement l'élasticité des tissus, par la mesure de la taille de la tâche focale dans une expérience virtuelle de retournement temporel avec des ondes de cisaillement. A partir de l'étude du processus de retournement temporel dans les solides mous, la faisabilité de ces deux techniques est démontrée in vitro dans des échantillons "bi-couche" et in vivo dans le foie et les muscles, en utilisant le bruit physiologique naturel crée par l'activité cardiaque et musculaire. L'efficacité de l'élastographie par retournement temporel diminue dans le cas d'un champ diffus non isotrope. L'emploie du filtre inverse adaptée à une configuration de source de bruit, permet de rétablir l'isotropie du champ et d'améliorer la résolution pour la détection de petites inclusions. Le filtre inverse passif permet, de surcroît, de contrôler la fréquence qui domine le champ de retournement temporel. Ceci est exploité, dans la dernière partie du manuscrit, pour mener la première expérience de spectroscopie passive en volume. Deux situations sont envisagées: la dispersion due à la propagation d'ondes guidées dans des plaques minces et la dispersion des ondes due à la viscosité. / The interaction between wave and matter has long been studied in Physics. In particular, regarding medical applications, wave propagation through the human body resulted in several imaging modalities, each of which uses a specific type of wave linked to a given physical property. The elasticity of soft biological tissues is directly linked to its shear wave speed. Thus, in Elastography, shear waves are tracked for non-invasive assessment of the mechanical properties of soft tissues. In this context, this thesis proposes a study of different elastography techniques from a basic point of view, as well as from its potential applications. Firstly, in this manuscript, the use of 1D transient elastography for the quantitative elasticity assessment of thin layered soft tissues is proposed. Experiments on three phantoms with different elasticities and plate thicknesses were performed. Experimental shear wave speed estimations inside the plate were obtained and validated with finite difference simulation. In addition, the Supersonic Shear Imaging (SSI) technique was performed. For the SSI technique, the propagating wave inside the plate is guided as a Lamb wave. Experimental SSI dispersion curves were fitted using a generalized Lamb model to retrieve the plate bulk shear wave speed. Finally both techniques resulted in similar shear wave speed estimations. The main advantage of 1D transient elastography is that the bulk shear wave speed can be directly retrieved from a time of flight measurement without requiring a dispersion model. Secondly, throughout this thesis, two novel quantitative imaging modalities for extracting the soft tissue's elasticity from a complex reverberated diffuse elastic field are deepen: Time Reversal Elastography (TRE) and the passive inverse filter. The goal of both techniques is to locally estimate the tissue's elasticity, by measuring the focal spot size in a virtual time reversal experiment involving shear waves. By studying the Physics of a time reversal process in soft solids, the feasibility of both techniques as a quantitative imaging techniques is demonstrated in vitro in bi-layer phantoms and in vivo in the liver-belly muscle, by using the physiological noise due to heartbeats and muscular activity. The efficiency of TRE decreases in the presence of a non-isotropic diffuse field. The use of the inverse filter adapted to a passive source configuration, restores the isotropy of the field. As a consequence, the resolution of the elasticity images is improved, leading to a better detection of small inclusions. In addition, the passive inverse filter allows to control the frequency dominating the time reversed field. This is exploited in the last part of the manuscript to conduct the first passive wave spectroscopy experiment in the volume of a soft solid. Two situations are considered: dispersion due to guided wave propagation in thin plates and wave dispersion due to viscosity effects.

Le premier chapitre de ce mémoire porte sur l'élastographie transitoire, une nouvelle technique ultrasonore capable de cartographier l'élasticité de cisaillement du corps humain. Cette information est utilisée depuis longtemps par les médecins lorsqu'ils procèdent à un examen par palpation. Un outil de palpation ultrasonore pourrait être extrêmement efficace pour dépister ou diagnostiquer certains cancers comme celui du sein par exemple. C'est le sujet de la première partie. La thèse de Laurent Sandrin (novembre 2000) a montré la faisabilité de cette technique d'imagerie pour localiser et mesurer l'élasticité d'inclusions « dures » dans des gels d'agar-gélatine. Les premiers essais cliniques ont lieu à l'Institut Curie en juin 2001. La fin de cette première partie est consacrée à l'utilisation de la force de radiation acoustique en élastographie transitoire.<br />Dans la deuxième partie, nous nous attachons à décrire la viscosité des tissus biologiques. Cette problématique a été étudiée pendant la thèse de Jean-Luc Gennisson (soutenue en septembre 2003) d'un point de vue académique et pendant la thèse de Jeremy Bercoff (décembre 2004) pour une application en imagerie médicale. Enfin, une coopération avec Ralph Sinkus (Philipps Research Hamburg) dans le domaine de l'élastographie par IRM a permis de jeter les bases d'un algorithme de problème inverse visco-élastique.<br />Notre quête des paramètres mécaniques des tissus biologiques nous a naturellement amenés vers le sujet de la troisième partie : l'anisotropie. Avec Jean-Luc Gennisson alors en thèse, nous avons mené à l'institut de Myologie de l' hôpital La Pitié Salpêtrière ainsi qu'avec Christophe Cornu et Pierre Portero, une campagne expérimentale portant sur les mesures d'élasticité transverse du biceps sur dix volontaires. Ces travaux scientifiques dans les milieux biologiques où l'anisotropie est une règle plutôt qu'une exception, nous ont permis d'établir des collaborations fructueuses avec Steve Levinson, université de Rochester, NY, pionnier de l'élastographie stationnaire. L'excellent accord entre les expériences et la théorie de l'élasticité dans les milieux anisotropes nous a poussés à formuler avec Ralph Sinkus (Philipps Research Hamburg) les bases d'un algorithme de problème inverse visco-anisotrope.<br />Si l'étude de la non linéarité dans les métaux, les cristaux et les roches a donné lieu à de nombreuses publications, la littérature est extrêmement avare en matière de non linéarité dans les solides mous. De ce fait, cette troisième partie qui décrit des recherches à caractère fondamental, constitue la partie la plus académique du mémoire. Grâce à l'élastographie transitoire, nous avons pu obtenir des résultats quantitatifs sur la mesure des coefficients non linéaires de Landau. Les résultats d'expériences d'acoustoélasticité, celles d'ondes transverses de fortes amplitudes ou d'interactions non linéaires d'ondes transverses menées avec Jean-Luc Gennisson, Jeremy Bercoff (thèse soutenue en décembre 2004) et Xavier Jacob (soutenance de thèse prévue en mai 2005) convergent vers la conclusion suivante : si le coefficient élastique de compression du second ordre λ est de six ordres de grandeur supérieur au coefficient élastique de cisaillement μ dans les solides mous, il en va de même pour les coefficients élastiques non linéaires de compression du troisième ordre B et C par rapport au coefficient élastique non linéaire de cisaillement A. Ces résultats expérimentaux nous ont permis de collaborer avec les théoriciens de grande renommée, Yuri Ilinsky et Zhenia Zabolotskaya de l'université de Huston, TX, que nous avons eu le plaisir d'accueillir trois semaines au laboratoire en juillet 2004.<br />Comme j'ai passé toutes les années de thèse dans un laboratoire dont le thème de recherche principal est le retournement temporel des ondes acoustiques, il était fatal que, tôt ou tard, cette thématique très riche et très féconde me contamine. Mes premières expériences de retournement temporel acoustique ont été effectuées sur un coin de table au Marine Physical Laboratory, à l'institut Scripps de San Diego, CA, pendant mon année post doctorale dont le thème était : « mesures ultrasonores de diamètres de vaisseaux sanguins ». A mon retour au laboratoire Ondes et Acoustique en janvier 2000, Ros Kiri Ing, Mathias Fink et moi avons lancé cette thématique sur le retournement temporel des cavités réverbérantes immergées, qui s'est avérée partager avec les expériences de retournement temporel dans les milieux multidiffuseurs ou dans les guides d'ondes bon nombre de problématiques.<br />Ces recherches, dont l'essentiel est synthétisé dans le second chapitre, ont été menées parallèlement aux activités d'élastographie et, bien entendu, parallèlement à mes activités d'enseignement à l'université de Paris 7. Outre l'intérêt scientifique de vérifier les lois de la diffraction ou le principe d'Huygens dans des cavités chaotiques en contact avec un transducteur ultrasonore unique, nous avons montré pendant la thèse de Nicolas Quieffin (soutenue en décembre 2004) comment le champ acoustique réverbéré pouvait être contrôlé afin de focaliser les ultrasons en temps réel à l'extérieur de la cavité immergée. Les applications potentielles de ce procédé dans le domaine de l'imagerie notamment médicale pourraient permettre d'envisager des systèmes utilisant un petit nombre de transducteurs donc à faible coût. Mais c'est dans un tout autre domaine, celui de l'interactivité, que ce procédé est apparu immédiatement utile. Ros Kiri Ing et moi avec le projet ReverSys « les interfaces acoustiques interactives » soutenu par AGORANOV, incubateur d'entreprises de<br />technologies innovantes, avons obtenu la mention spéciale du jury au Grand Prix de l'Innovation de la Ville de Paris 2003. Sous l'impulsion de Ros Kiri Ing, la société Sensitive Object a vu le jour en octobre 2003.

Le but de cette thèse était d’apporter un certain nombre d’améliorations techniques et méthodologiques à l’élastographie par résonance magnétique afin d’assurer le confort du patient, mais aussi de mieux comprendre les phénomènes impliqués dans le changement des propriétés mécaniques du foie. Ainsi, cette thèse a été construite de manière à améliorer les méthodes et les valider sur modèles animaux. La faisabilité clinique était étudiée en parallèle. Cette thèse repose principalement sur deux études expérimentales. En effet, différents modèles animaux ont été utilisés afin de mettre en relief le rôle de l’élastographie par résonance magnétique dans le diagnostic des maladies chroniques du foie. Ce doctorat a débouché sur deux publications en premier auteur. La première valide la méthode sur foie entier chez des rats avec fibrose hépatique induite au tétrachlorure de carbone et montre que les paramètres visco-élastiques sont corrélés à la quantité de fibrose. La deuxième étude, plus complexe, intègre différents modèles animaux afin d’apporter un début de réponse au rôle de l’élastographie par IRM dans le diagnostic des maladies à foie stéatosique. Il s’agissait de rats nourris avec une diète standard, une diète déficiente en choline jusqu’à 8 semaines pour induire une stéatohépatite, une diète enrichie en acide orotique pendant 2 semaines pour induire une stéatose simple, ou de rats ayant reçu une injection unique de CCl4 pour provoquer une lésion hépatique aigue. Les résultats principaux montraient une augmentation de la viscosité chez les rats à stéatose simple et une augmentation à la fois de l’élasticité et de la viscosité chez les rats avec lésion hépatique aigue. De plus, il a été montré chez les rats avec stéatohépatite une augmentation de l’élasticité et de la viscosité en l’absence de fibrose établie, alors que l’activation de la fibrogenèse était enclenchée, accompagnée d’une légère inflammation. L’analyse multivariée de tous les rats a montré que les changements d’élasticité sont principalement expliqués par l’activation des cellules stellaires (et donc de la fibrogenèse), alors que les changements de viscosité pourraient être expliqués par la présence de graisse. Ainsi, cette thèse a permis d’améliorer le confort du patient (matelas d’IRM et séquence rapide) pour faciliter l’intégration de cet examen en routine clinique, mais également de valider l’élastographie comme marqueur de la fibrose et des propriétés mécaniques des tissus. Pour finir, cette thèse a mis en avant le rôle potentiel de l’élastographie par IRM pour la détection précoce des patients à risque dans le cadre des stéatohépatites.

In der vorliegenden medizinischen Promotionsschrift werden verschiedene nicht-invasive Untersuchungsverfahren bei erwachsenen Patienten mit Zystischer Fibrose (CF) zur Detektion einer Leberbeteiligung (CFLD) evaluiert. Das diagnostische Standard-verfahren bei vielen Hepatopathien, die Leberbiopsie, ist auf Grund der fokalen Manifestation der CFLD und der häufigen pulmonalen Begleiterkrankung bei CF nicht Bestandteil der Routinediagnostik. CF- Patienten werden daher im Rahmen der vorliegenden Studie mittels konventionellen Ultraschalls, Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) - Imagings, Transienter Elastographie (TE) und verschiedener Fibrosescores untersucht. Ferner wird die Eignung der elastographischen Methoden als Verlaufsparameter bei einem Teil der Studienkohorte evaluiert. Ziel ist die Bewertung des diagnostischen Nutzens der angewandten Untersuchungsmethoden bezüglich der Differenzierung zwischen CF-Patienten ohne Leberbeteiligung, CFLD und CFLD-induzierter Zirrhose. Lebergesunde Probanden und Patienten mit ethyltoxischer Leberzirrhose dienen als Kontrollgruppen. Die Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Arbeit zeigen, dass die elastographische Untersuchung der Leber bei erwachsenen CF- Patienten, als nicht-invasives Verfahren im Rahmen der Routinediagnostik zur Detektion einer CFLD-induzierten Zirrhose, ergänzend genutzt werden kann. Für die Beurteilung des klinischen Nutzens als Verlaufsparameter sind weitere Studien notwendig.

Die vorliegende medizinische Dissertation beschäftigt sich mit der Evaluation nicht-invasiver Diagnostikverfahren zur Detektion einer Leberfibrose bei Patienten mit Morbus Wilson. Untersucht wurden die Transiente Elastographie (TE), die Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI)-Elastographie sowie verschiedene laborbasierte Fibrose-Indices bezüglich der Anwendbarkeit und ihres diagnostischen Nutzens. Der Morbus Wilson ist eine seltene hereditäre Kupferspeicherkrankheit, die über Kupferakkumulation im Leberparenchym zur Ausbildung einer Zirrhose führen kann. Die Kenntnis des Leberfibrosegrades ist unabdingbar für therapeutische Entscheidungen und prognostische Einschätzungen. Dafür sind regelmäßige Kontrollen der Leber im Krankheitsverlauf notwendig, wobei die Leberbiopsie den diagnostischen Goldstandard darstellt. Die Invasivität sowie das Komplikationspotential limitieren jedoch deren wiederholte Anwendbarkeit. TE sowie ARFI bieten hierzu eine moderne Alternative, deren Nutzen anhand großer Studien bei Patienten mit verschiedenen chronischen Lebererkrankungen bereits aufgezeigt werden konnte. Die Verfahren beurteilen die Parenchymsteifigkeit als Surrogatparameter der Leberfibrose, wobei mit steigendem Fibrosegrad die Gewebesteifigkeit zunimmt. Die Grenzwerte zur Definition des Fibrosegrades sowie die Anwendbarkeit beider Verfahren variieren in Abhängigkeit von der Grunderkrankung. Ziel dieser Studie war es, Grenzwerte und diagnostischen Nutzen der Elastographieverfahren bei M. Wilson zu definieren. Beide Verfahren können eine Leberbeteiligung des M. Wilson nachweisen und das Vorliegen einer Leberzirrhose detektieren. Die potentiell bessere diagnostische Treffsicherheit der TE wird durch Einschränkungen in der Anwendbarkeit limitiert.

L'élastographie impulsionnelle est une technique de caractérisation tissulaire permettant de mesurer in vivo les propriétés viscoélastiques des tissus vivants en étudiant la propagation d'ondes de cisaillement. Au cours de cette thèse, un outil numérique permettant de simuler des ondes de cisaillement dans des tissus mous viscoélastiques a été développé et validé par comparaison avec un modèle analytique et des données expérimentales. Dans un deuxième temps cet outil de simulation a été utilisé pour étudier dfférentes stratégies permettant de mesurer l'élasticité de milieux hétérogènes. Plusieurs méthodes permettant de mesurer in vivo la viscosité de cisaillement des tissus vivants ont également été étudiées. Ces différentes techniques ont notamment été appliquées à l'étude des propriétés visocélastiques du foie par élastographie impulsionnelle quantative. Enfin, un nouveau système de micro-élastographie permettant de mesurer les paramètres visocélastiques de petis organes ou de tissus situés au contact de la sonde a été proposé. Ce système de micro-élastographie de contact a été appliqué avec succès pour mesurer in vivo l'élasticité du foie sur deux modèles murins : un modèle d'amyloïdose et un modèle de fibrose expérimentale. / Transcient elastography is a tissue characterization technique used to measure non-invasively the viscoelastic properties of human tissues. In hepatology, this new technique is now a common diagnostic toll to assess liver fibrosis. However, it could still benefit from technological and algorithmic improvements to extend its use to order clinical applications. In this thesis, a numerical tool to simulate shear wave propagation in viscoelastic soft tissues was developed. Its results were validated by comparison with those provided by an analytical model and compared to experimental data. This tool was then used to test several inverse methods to compute the shear modulus and the shear viscosity of a medium from the displacements measured using ultrasound. These techniques were applied in vivo to measure the viscoelastic properties of liver. Finally, a novel micro-elastography device dedicated to the measurement of the elasticity of small organs or tissues was introduced and tested to quantify the elasticity of the liver in two murine mdols in vivo : a model of amyloidosis and a model of experimental fibrosis.

Les maladies chroniques du foie constituent un problème majeur de santé publique. L’évaluation précise du degré de fibrose hépatique apporte au clinicien une estimation du pronostic dès la prise en charge initiale de ces patients, mais permet également la réalisation d’une surveillance évolutive, et intervient dans la décision et le choix d’un traitement. L’évaluation noninvasive de la fibrose hépatique par élastographie a permis de révolutionner la prise en charge des malades atteints d’une maladie chronique du foie. L’objectif de notre travail est d’évaluer les performances diagnostiques d’une nouvelle technique d’élastographie hépatique, appelée « Supersonic ShearImaging » (SSI), et d’analyser sa plus-value dans l’évaluation non-invasive des maladies chroniques du foie.Dans une première étude, nous avons prospectivement analysé et comparé les performances diagnostiques de l’élastographie SSI par rapport au FibroScan et l’ARFI pour le staging de la fibrose hépatique sur une série de 349 patients avec une maladie chronique du foie diagnostiquée et gradée par ponction-biopsiehépatique.Dans une seconde étude, nous avons prospectivement étudié l’impact diagnostique de l’élastographie SSIsur le foie et la rate chez une population de 401 patients avec cirrhose pour l’évaluation de la gravité de la maladie cirrhotique.Dans une troisième étude, nous avons réalisé une analyse prospective bicentrique (Angers et Bordeaux)de la performance diagnostique de l’élastographie SSI par rapport au FibroScan et l’ARFI dans l’évaluation non invasive de la fibrose hépatique sur une série de 291 patients avec stéatopathie non-alcoolique et ponction-biopsiehépatique. / Abstract :The management and the prognosis for chronic liver diseases are widely based on the presence and the development of a liver fibrosis. The progressive worsening of liver fibrosis leads in a certain number of patients to the development of cirrhosis and its complications. Thus, the development of non-invasive diagnostic tools for the diagnosis and the monitoring of the liver fibrosis is of crucial interest. Liver elastography is one of the most promising techniques that have recently emerged in the field of chronic liver diseases. In this study, we aim to assess the diagnostic accuracy of a new elastography technique, named “Supersonic Shear Imaging” (SSI), and toanalyse its added value in the non invasive diagnosis of chronic liver diseases.In a first study, we prospectively analysed and compared the diagnostic performances of SSI elastography versus FibroScan and ARFI for the staging of liver fibrosis in a cohort of 349 patients with chronic liver diseases that consecutively underwent a liver biopsy. In a second study, we prospectively analysed the impact of liver and spleen SSI elastography in a cohortof 401 cirrhotic patients for the non invasive diagnosis of cirrhosis severity and oesophageal varices.In a third study, we assessed the clinical use of liver stiffness measurement evaluated by SSI, FibroScan,and ARFI in a cohort of nonalcoholic fatty liver disease patients who underwent liver biopsy. A total of 291 NAFLD patients were prospectively enrolled at 2 French university hospitals (Angers and Bordeaux).

Les modifications induites par les cellules tumorales sur leur environnement ont pour but de permettre leur développement en remodelant le tissu la soutenant et en créant un nouveau réseau vasculaire (angiogenèse). Plusieurs thérapies anti-angiogéniques inhibant le développement du réseau vasculaire tumoral ont obtenu l’autorisation de mise sur le marché et sont actuellement utilisées en clinique. Ces thérapies induisent de fortes modifications fonctionnelles au sein de la tumeur mais le simple suivi de l’évolution du volume tumoral n’est pas suffisant pour rendre compte de ces modifications. L’objectif principal de la thèse a consisté à utiliser différentes modalités d’imagerie ultrasonore afin d’évaluer leur sensibilité aux modifications générées dans des tumeurs murine (carcinome colorectal et pulmonaire) au cours de plusieurs types de thérapie (chimique : cytotoxique, anti-angiogénique / physique : plasma froid, sono-sensibilisation). Les modifications de la distribution spatiale des micro-vaisseaux et leur fonctionnalité ont été caractérisées à l’aide de l’imagerie de contraste ultrasonore (CEUS), l’altération de la microstructure de la tumeur a été évaluée grâce à l’analyse spectrale des signaux radiofréquences, connu comme « quantitative ultrasound » (QUS) et enfin les variations des propriétés mécaniques des tissus tumoraux ont été mesurées en élastographie à l’aide de la technique « Shear Wave Elastography » (SWE). Afin de comprendre l’origine des modifications observées in vivo, des paramètres standard comme les niveaux de fibrose ou de nécrose ont été caractérisés ex vivo dans le tissu tumoral, grâce à l’immunohistochimie, une technique de référence. / Tumor development is complex process made possible thanks to the microenvironment surrounding tumor cell. Modifications induced by tumor cells on their environment enable their own development by remodeling tissues sustaining them and by creating a new vascular network (angiogenesis). The use of several antiangiogenic therapies, inhibiting the sprout of a new vascular network, has been authorized in clinic. These therapies induce strong modifications in tumors at the functional level and following tumor size changes are is not sufficient to fully characterize tumor modifications. The main goal of this thesis was to use different ultrasound-based imaging modalities in order to assess their sensitivity to modifications induced in murine tumor model (colorectal and lung carcinomas) during different type of therapy (chemical: cytotoxic, antiangiogenic / physical: cold plasma, sonosensitization). Modifications of the spatial distribution of microvessels and their functionality were characterized using contrast-enhanced ultrasound (CEUS), alteration of tumor microstructure was assessed using spectral analysis of radiofrequency signal, known as quantitative ultrasound (QUS) and finally variations of mechanical properties in tumor tissues were measured in shear wave elastography (SWE). In order to better understand the origin of the modifications observed in vivo, standard parameters such as level of fibrosis and necrosis were characterize ex vivo in tumor tissue using immunochemistry as gold standard.

Das terminale Nierenversagen ist infolge von chronischen Erkrankungen wie beispielsweise Diabetes mellitus oder Glomerulonephritiden von besonderer klinischer Bedeutung. Die Nierentransplantation stellt für diese Patienten die einzige kurative Therapieoption dar, die zu einer verbesserten Lebensqualität und erhöhten Lebenserwartung führt. Nichtsdestotrotz besteht die Gefahr eines Transplantatverlustes. Organabstoßung oder chronische Transplantatschädigungen können zu chronischer Transplantatnephropathie mit interstitieller Fibrose und Tubulusatrophie führen. Diese werden im aktuellen klinischen Geschehen indirekt anhand von paraklinischen Parametern und/oder direkt mit Hilfe der invasiven Nierenbiospie diagnostiziert. Interessanterweise bietet die neue Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI)-Technologie in Ultraschall-Geräten die Möglichkeit einer nicht-invasiven Fibrosemessung. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit Ultraschall-induzierter Scherwellen kann dabei Indikator für Fibrose im untersuchten Gewebe sein. Dieses Verfahren findet bereits bei der Beurteilung chronischer Lebererkrankungen Verwendung und stellt für nierentransplantierte Patienten ein vielversprechendes, jedoch bisher unzureichend evaluiertes Verfahren dar. Insgesamt wurden 33 nierentransplantierte Patienten prospektiv bioptiert und histologisch anhand der internationalen Banff-Klassifikation untersucht. Zudem wurden die Patienten entsprechend eines zuvor definierten Messprotokolls mit der ARFI-Elastographie systematisch untersucht. Die erhobenen Messwerte wurden mit den histologischen Veränderungen im Transplantat statistisch analysiert und mit den paraklinischen Parametern der transplantierten Patienten korreliert. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, chronische Transplantatnephropathie frühzeitig mittels ARFI-Technologie nicht-invasiv und objektiv zu diagnostizieren.

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