Le traitement chirurgical des anévrismes de l'aorte abdominale est de plus en plus remplacé par la réparation endovasculaire de l’anévrisme (« endovascular aneurysm repair », EVAR) en utilisant des endoprothèses (« stent-grafts », SGs). Cependant, l'efficacité de cette approche moins invasive est compromise par l'incidence de l'écoulement persistant dans l'anévrisme, appelé endofuites menant à une rupture d'anévrisme si elle n'est pas détectée. Par conséquent, une surveillance de longue durée par tomodensitométrie sur une base annuelle est nécessaire ce qui augmente le coût de la procédure EVAR, exposant le patient à un rayonnement ionisants et un agent de contraste néphrotoxique. Le mécanisme de rupture d'anévrisme secondaire à l'endofuite est lié à une pression du sac de l'anévrisme proche de la pression systémique. Il existe une relation entre la contraction ou l'expansion du sac et la pressurisation du sac. La pressurisation résiduelle de l'anévrisme aortique abdominale va induire une pulsation et une circulation sanguine à l'intérieur du sac empêchant ainsi la thrombose du sac et la guérison de l'anévrisme. L'élastographie vasculaire non-invasive (« non-invasive vascular elastography », NIVE) utilisant le « Lagrangian Speckle Model Estimator » (LSME) peut devenir une technique d'imagerie complémentaire pour le suivi des anévrismes après réparation endovasculaire. NIVE a la capacité de fournir des informations importantes sur l'organisation d'un thrombus dans le sac de l'anévrisme et sur la détection des endofuites. La caractérisation de l'organisation d'un thrombus n'a pas été possible dans une étude NIVE précédente. Une limitation de cette étude était l'absence d'examen tomodensitométrique comme étalon-or pour le diagnostic d'endofuites. Nous avons cherché à appliquer et optimiser la technique NIVE pour le suivi des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) après EVAR avec endoprothèse dans un modèle canin dans le but de détecter et caractériser les endofuites et l'organisation du thrombus. Des SGs ont été implantés dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé dans l'aorte abdominale. Des endofuites de type I ont été créés dans 4 anévrismes, de type II dans 13 anévrismes tandis qu’un anévrisme n’avait aucune endofuite. L'échographie Doppler (« Doppler ultrasound », DUS) et les examens NIVE ont été réalisés avant puis à 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après l’EVAR. Une angiographie, une tomodensitométrie et des coupes macroscopiques ont été réalisées au moment du sacrifice. Les valeurs de contrainte ont été calculées en utilisant l`algorithme LSME. Les régions d'endofuite, de thrombus frais (non organisé) et de thrombus solide (organisé) ont été identifiées et segmentées en comparant les résultats de la tomodensitométrie et de l’étude macroscopique. Les valeurs de contrainte dans les zones avec endofuite, thrombus frais et organisé ont été comparées. Les valeurs de contrainte étaient significativement différentes entre les zones d'endofuites, les zones de thrombus frais ou organisé et entre les zones de thrombus frais et organisé. Toutes les endofuites ont été clairement caractérisées par les examens d'élastographie. Aucune corrélation n'a été trouvée entre les valeurs de contrainte et le type d'endofuite, la pression de sac, la taille des endofuites et la taille de l'anévrisme. / Surgical treatment of abdominal aortic aneurysms is increasingly being replaced by EVAR using SGs. However, the efficacy of this less invasive approach is jeopardized by the incidence of persistent flow within the aneurysm, called endoleaks leading to aneurysm rupture if not properly detected. Hence, a life-long surveillance by computed tomography (CT) angiography on an annual basis is increasing the cost of EVAR, exposing the patient to ionizing radiation and nephrotoxic contrast agent. The mechanism of aneurysm rupture secondary to endoleak is related to a pressurization of the aneurysm sac close to the systemic pressure. There is a relation between sac shrinkage or expansion and sac pressurization. The residual pressurization of AAA will induce sac pulsatility and blood circulation in the sac thus preventing sac thrombosis and aneurysm healing. NIVE using the LSME may become a complementary follow-up imaging technique for EVAR. NIVE has the capability of providing important information on the thrombus organization within the aneurysm sac and on the detection of endoleaks. The characterization of the thrombus organization was not possible in a previous NIVE study. A limitation was the absence of CT examinations as gold standard for endoleak diagnosis. In the current study, we aimed to apply and optimize NIVE of AAA after EVAR with SG in a canine model to detect endoleaks and characterize thrombus organization. SGs were implanted in a group of 18 dogs with an aneurysm created in the abdominal aorta. Type I endoleak was created in 4 aneurysms, type II in 13 aneurysms and no endoleak in 1 aneurysm. DUS and NIVE examinations were performed at baseline, 1-week, 1-month, 3-month and 6-month follow-up after EVAR. Angiography, CT-scan and macroscopic tissue slides were performed at sacrifice. Strain values were computed using the LSME. Areas of endoleak, solid thrombus (organized) and fresh thrombus (non-organized) were identified and segmented by comparing the results of CT scan and macroscopic tissue slides. Strain values in areas with endoleak, organized and fresh thrombi were compared. Strain values were significantly different between endoleak and organized or fresh thrombus areas and between organized and fresh thrombus areas. All endoleaks were clearly characterized on elastography examinations. No correlation was found between strain values and type of endoleak, sac pressure, endoleak size and aneurysm size.

Sachant que l’Athérosclérose commence durant l’enfance par des marqueurs subcliniques, cette étude explore l’association entre l’indice de masse corporelle (IMC) et l’élastographie vasculaire non-invasive (NIVE) des artères carotides communes chez les enfants. On compare aussi les techniques de mesure de l’intima-média (IMT) des artères carotides en se basant sur le mode-B et la radiofréquence (RF) chez les enfants avec IMC normal et élevé. Il s’agit d’une étude prospective effectuée entre 2005 et 2011. Les paramètres de « NIVE » ont été comparés pour deux groupes d’IMC (normal et élevé) de 60 enfants respectivement, faisant tous partie de la cohorte de l’étude QUebec Adipose and Lifestyle Investigation in Youth (QUALITY). Les paramètres de NIVE incluent la contrainte axiale cumulative (CAS) en %, la translation axiale cumulative (CAT) en mm. L’épaisseur de l’intima-média est calculée selon trois méthodes : logiciel «M’ath-Std» (mode-B), « echotracking » des signaux de RF et probabilité de distribution des signaux de RF sur la plateforme NIVE. Une analyse ANOVA et corrélation Pearson ont été effectuées sur le logiciel SAS version 9.3. Une corrélation intra-class (ICC) a été effectuée sur un logiciel MedCalc version 17.2. L’âge moyen était 11,4 ans pour le groupe IMC normal et 12 pour le groupe IMC élevé. Cinquante-huit pourcent étaient des garçons dans le groupe IMC normal et 63% dans le groupe IMC élevé. Les deux groupes étaient différents selon l’âge, stade de Tanner, tension artérielle (systolique et diastolique), et LDL mais similaire pour le sexe. En contrôlant pour les variables confondantes, la CAS n’est pas différente entre les deux groupes. La CAT est plus basse chez les enfants avec IMC normal (CAT=0.51 +/-0.17 mm pour le groupe « IMC normal » et 0.67+/-0.24 mm pour le groupe « IMC élevé » (p<0.001)). Il y a une très faible corrélation entre les trois techniques de mesure d’IMT ICC=0,34 (95% intervalle de confiance 0,27-0,39). L’IMT est significativement plus élevé dans le groupe d’enfants « IMC élevé ». Mode-B (0.55 mm « IMC normal » vs. 0.57 mm « IMC élevé »; p=0.02); IMT RF (0.45 mm « IMC normal » vs. 0.48 mm « IMC élevé »; p=0.03) et IMT probabilité de distribution des signaux RF (0.32 mm « IMC normal » vs. 0.35 mm « IMC élevé »; p=0.010). La NIVE montre une différence significative dans la CAT de l'artère carotide commune des enfants avec un IMC normal par rapport à l'IMC élevé. Des variations significatives de la mesure des IMT ont été observées entre les différentes techniques. Cependant, les enfants avec IMC élevé ont des valeurs IMT plus élevées, indépendamment de la méthode utilisée. Les deux marqueurs subcliniques peuvent être utilisés pour la stratification des enfants à risque de maladies cardiovasculaires. La même méthode devrait toujours être utilisée. / Knowing that cardiovascular disease risk factors are present in asymptomatic children, this study explores the association between non-invasive vascular elastography (NIVE) as a subclinical marker of atherosclerosis and obesity in children. In the absence of a gold standard, we also compare B-mode and Radiofrequency (RF) based ultrasound measurements of intima-media thickness (IMT) in children with normal and increased body mass index (BMI). This is a prospective study between 2005 and 2011. NIVE parameters and IMT of the common carotid artery were compared between 60 children with normal BMI and 60 children with increased BMI enrolled in the QUebec Adipose and Lifestyle Investigation in Youth cohort (QUALITY). NIVE parameters included cumulated axial strain (CAS) (%) and cumulated axial translation (CAT) in mm. The three methods of IMT measurements included M’ath Std (B-mode), RF echotracking system and RF probability distribution using NIVE platform. ANOVA analysis and Pearson correlation were calculated using SAS version 9.3. Intra-class correlation coefficient (ICC) and regression analysis was done on MedCalc software version 17.2. The mean age was 11.4 years for the normal BMI group and 12 years for the increased BMI group. Fifty-eight percent were boys in the normal BMI group and 63% in the increased BMI group. The two groups were significantly different with respect to age, Tanner stage, systolic and diastolic blood pressure and were similar with respect to sex. After controlling for confounders, the results show no difference in CAS between the two groups and a significantly lower CAT in the normal BMI group (CAT=0.51+/-0.17 mm for the normal BMI group and 0.67+/-0.24 mm for the increased BMI group (p<0.001)). There is a weak correlation among the three techniques. ICC=0.34 (95% confidence interval (CI): 0.27-0.39). There is however significantly increased IMT in children with increased BMI according to all three techniques. The results were as follow: for B-mode IMT (0.55 mm (normal BMI group) vs. 0.57 mm (increased BMI group); p=0.02); for RF echotracking IMT (0.45 mm (normal BMI group) vs. 0.48 mm (increased BMI group); p=0.03) and for RF probability distribution IMT (0.32 mm (normal BMI group) vs. 0.35 mm (increased BMI group); p=0.010).NIVE is a one-step technique for IMT and CAT measurement in children at risk. Significant IMT measurement variation is observed between the three techniques. However, children with increased BMI tend to have higher IMT values regardless of the technique. Both subclinical markers can be used for optimal stratification of children with cardiovascular disease risk factors. The same technique should be used throughout.

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une cause principale de décès et de morbidité dans le monde; une bonne partie des AVC est causée par la plaque d’athérosclérose carotidienne. La prévention de l’AVC chez les patients ayant une plaque carotidienne demeure controversée, vu les risques et bénéfices ambigus associés au traitement chirurgical ou médical. Plusieurs méthodes d’imagerie ont été développées afin d’étudier la plaque vulnérable (dont le risque est élevé), mais aucune n’est suffisamment validée ou accessible pour permettre une utilisation comme outil de dépistage. L’élastographie non-invasive vasculaire (NIVE) est une technique nouvelle qui cartographie les déformations (élasticité) de la plaque afin de détecter les plaque vulnérables; cette technique n’est pas encore validée cliniquement. Le but de ce projet est d’évaluer la capacité de NIVE de caractériser la composition de la plaque et sa vulnérabilité in vivo chez des patients ayant des plaques sévères carotidiennes, en utilisant comme étalon de référence, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à haute-résolution. Afin de poursuivre cette étude, une connaissance accrue de l’AVC, l’athérosclérose, la plaque vulnérable, ainsi que des techniques actuelles d’imagerie de la plaque carotidienne, est requise. Trente-et-un sujets ont été examinés par NIVE par ultrasonographie et IRM à haute-résolution. Sur 31 plaques, 9 étaient symptomatiques, 17 contenaient des lipides, et 7 étaient vulnérables selon l’IRM. Les déformations étaient significativement plus petites chez les plaques contenant des lipides, avec une sensibilité élevée et une spécificité modérée. Une association quadratique entre la déformation et la quantité de lipide a été trouvée. Les déformations ne pouvaient pas distinguer les plaques vulnérables ou symptomatiques. En conclusion, NIVE par ultrasonographie est faisable chez des patients ayant des sténoses carotidiennes significatives et peut détecter la présence d’un coeur lipidique. Des études supplémentaires de progression de la plaque avec NIVE sont requises afin d’identifier les plaques vulnérables. / Stroke is a leading cause of death and morbidity worldwide, and a significant proportion of strokes are caused by carotid atherosclerotic plaque rupture. Prevention of stroke in patients with carotid plaque poses a significant challenge to physicians, as risks and benefits of surgical or medical treatments remain equivocal. Many imaging techniques have been developed to identify and study vulnerable (high-risk) atherosclerotic plaques, but none is sufficiently validated or accessible for population screening. Non-invasive vascular elastography (NIVE) is a novel ultrasonic technique that maps carotid plaque strain (elasticity) characteristics to detect its vulnerability; it has not been clinically validated yet. The goal of this project is to evaluate the ability of ultrasound NIVE strain analysis to characterize carotid plaque composition and vulnerability in vivo in patients with significant plaque burden, as determined by the reference standard, high resolution MRI. To undertake this study, a thorough understanding of stroke, atherosclerosis, vulnerable plaque, and current non-invasive carotid plaque imaging techniques is required. Thirty-one subjects underwent NIVE and high-resolution MRI of internal carotid arteries. Of 31 plaques, 9 were symptomatic, 17 contained lipid and 7 were vulnerable on MRI. Strains were significantly lower in plaques containing a lipid core compared to those without lipid, with high sensitivity and moderate specificity. A quadratic fit was found between strain and lipid content. Strains did not discriminate symptomatic patients or vulnerable plaques. In conclusion, ultrasound NIVE is feasible in patients with significant carotid stenosis and can detect the presence of a lipid core. Further studies of plaque progression with NIVE are required to identify vulnerable plaques.

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une cause principale de décès et de morbidité dans le monde; une bonne partie des AVC est causée par la plaque d’athérosclérose carotidienne. La prévention de l’AVC chez les patients ayant une plaque carotidienne demeure controversée, vu les risques et bénéfices ambigus associés au traitement chirurgical ou médical. Plusieurs méthodes d’imagerie ont été développées afin d’étudier la plaque vulnérable (dont le risque est élevé), mais aucune n’est suffisamment validée ou accessible pour permettre une utilisation comme outil de dépistage. L’élastographie non-invasive vasculaire (NIVE) est une technique nouvelle qui cartographie les déformations (élasticité) de la plaque afin de détecter les plaque vulnérables; cette technique n’est pas encore validée cliniquement. Le but de ce projet est d’évaluer la capacité de NIVE de caractériser la composition de la plaque et sa vulnérabilité in vivo chez des patients ayant des plaques sévères carotidiennes, en utilisant comme étalon de référence, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à haute-résolution. Afin de poursuivre cette étude, une connaissance accrue de l’AVC, l’athérosclérose, la plaque vulnérable, ainsi que des techniques actuelles d’imagerie de la plaque carotidienne, est requise. Trente-et-un sujets ont été examinés par NIVE par ultrasonographie et IRM à haute-résolution. Sur 31 plaques, 9 étaient symptomatiques, 17 contenaient des lipides, et 7 étaient vulnérables selon l’IRM. Les déformations étaient significativement plus petites chez les plaques contenant des lipides, avec une sensibilité élevée et une spécificité modérée. Une association quadratique entre la déformation et la quantité de lipide a été trouvée. Les déformations ne pouvaient pas distinguer les plaques vulnérables ou symptomatiques. En conclusion, NIVE par ultrasonographie est faisable chez des patients ayant des sténoses carotidiennes significatives et peut détecter la présence d’un coeur lipidique. Des études supplémentaires de progression de la plaque avec NIVE sont requises afin d’identifier les plaques vulnérables. / Stroke is a leading cause of death and morbidity worldwide, and a significant proportion of strokes are caused by carotid atherosclerotic plaque rupture. Prevention of stroke in patients with carotid plaque poses a significant challenge to physicians, as risks and benefits of surgical or medical treatments remain equivocal. Many imaging techniques have been developed to identify and study vulnerable (high-risk) atherosclerotic plaques, but none is sufficiently validated or accessible for population screening. Non-invasive vascular elastography (NIVE) is a novel ultrasonic technique that maps carotid plaque strain (elasticity) characteristics to detect its vulnerability; it has not been clinically validated yet. The goal of this project is to evaluate the ability of ultrasound NIVE strain analysis to characterize carotid plaque composition and vulnerability in vivo in patients with significant plaque burden, as determined by the reference standard, high resolution MRI. To undertake this study, a thorough understanding of stroke, atherosclerosis, vulnerable plaque, and current non-invasive carotid plaque imaging techniques is required. Thirty-one subjects underwent NIVE and high-resolution MRI of internal carotid arteries. Of 31 plaques, 9 were symptomatic, 17 contained lipid and 7 were vulnerable on MRI. Strains were significantly lower in plaques containing a lipid core compared to those without lipid, with high sensitivity and moderate specificity. A quadratic fit was found between strain and lipid content. Strains did not discriminate symptomatic patients or vulnerable plaques. In conclusion, ultrasound NIVE is feasible in patients with significant carotid stenosis and can detect the presence of a lipid core. Further studies of plaque progression with NIVE are required to identify vulnerable plaques.