Differenzierung von Leberläsionen mit SPIO-gestützten T₁-w und T₂-w MRT-Aufnahmen: Eine ROC-Analyse

Zusammenfassung

Ziel: Resovist® ist ein superparamagnetisches Eisenoxid (SPIO) mit T₁ und T₂ Effekten. Ziel dieser Studie war die Evaluation des Einflusses SPIO-unterstützter T₁-w und T₂-w Aufnahmen auf die Differenzierung von Leberläsionen. Methode: Es wurden 61 Patienten mit einer SPIO-unterstützten MRT (1,5 T) der Leber ausgewertet. 37 Patienten wiesen histologisch gesicherte maligne Leberläsionen auf (Metastasen: n = 32, HCC: n = 5), 11 Patienten benigne Läsionen (FNH: n = 2, Hämangiom: n = 4, Zyste: n = 5), bei 13 Patienten bestand eine laparoskopisch unauffällige Leber. Nach den nativen T₁-w und T₂-w Aufnahmen wurden nach Bolusgabe von 1,4 ml SPIO (Resovist®) T₁-w Aufnahmen nach 20 s, 60 s und 5 min wiederholt, 10 Minuten p. i. erfolgten T₂-w Aufnahmen. Die MRT wurden geblindet von drei Radiologen bzgl. der Dignität und Diagnose (1 sicher benigne, 2 vorrangig benigne, 3 unklar, 4 vorrangig maligne, 5 sicher maligne) bewertet (SET 1: native T₁/T₂, SET 2: native T₁/T₂ + SPIO-T₁, SET 3: native T₁/T₂ + SPIO-T₂, SET 4: alle Aufnahmen). Ergebnisse: Die Treffsicherheit zur Differenzierung von Leberläsionen wurde sowohl durch SPIO-gestützte T₁-w als auch T₂-w Aufnahmen gegenüber der nativen MRT angehoben (SET 1: 56 %, SET 2: 81 %, SET 3 90 %). Die Kombination der nativen Aufnahmen sowie der SPIO-gestützten T₁-w und T₂-w Aufnahmen (SET4) ergab die höchste Treffsicherheit (93 %). Die Korrektheit der Vorhersage der histologischen Diagnose betrug 91 %. Diskussion: SPIO-gestützte T₂-w Aufnahmen verbesserten die Treffsicherheit der MRT wesentlich, SPIO-gestützte T₁-w Aufnahmen ergaben bei einigen Patienten eigenständige zusätzliche Informationen, auf die nicht verzichtet werden sollte.

Abstract

Purpose: The superparamagnetic iron oxide (SPIO) Resovist® is a contrast media with shortening of both T₁ and T₂ relaxation time. This study evaluates the impact of SPIO-enhanced T₁- and T₂-weighted images for the differentiation of liver lesions. Materials and Methods: SPIO-enhanced MRI examinations (1.5 T, Symphony Quantum) of 61 patients were analyzed. Thirty-seven patients had malignant liver lesions (metastases n = 32, HCC n = 5) proven by biopsy or laparotomy, 11 patients had benign liver lesions (FNH n = 2, hemangiomas n = 4, benign cysts n = 5, normal liver on laparoscopy n = 13). After unenhanced T₁- and T₂-weighted imaging, a bolus injection of 1.4 ml SPIO (Resovist®) was given, followed by T₁-weighted imaging at 20 s, 60 s, and 5 min and T₂-weighted imaging at 10 min post injection. A score from 1 (benign) to 5 (malignant) was used by three blinded radiologist for the ROC analysis of the unenhanced T₁-/T₂-weighted images (set 1) and of the combinations of unenhanced T₁/T₂-weighted and SPIO T₁-weighted images (set 2), unenhanced T₁/T₂ and SPIO T₂-w images (set 3) and all images (set 4). Results: The accuracy of plain MRI (set 1: 56 %) was increased by SPIO-enhanced T₁-weighted images (set 2: 81 %) and SPIO-enhanced T₂-weighted images (set 3: 90 %). Best results were obtained using unenhanced T₁-weighted, unenhanced T₂-weighted and both SPIO T₁-weighted and T₂-weighted images (set 4: 93%). The accuracy of predicting histopathologic diagnosis was 91%. Conclusion: For the differentiation of liver lesions, SPIO-enhanced T₂-weighted images had a greater impact on the accuracy of MRI than T₁-weighted images, but SPIO-enhanced T₁-weighted images provided additional information in some patients and should not be deleted.

Key words

Magnetic resonance imaging - liver imaging - liver specific contrast media - iron oxides

Literatur

• 1 Grimm J, Müller-Hülsbeck S, Blume J, Biederer J, Heller M. Vergleich von Doppel-Spiral-CT und MnDPDP-verstärkter MRT zur Erfassung und Charakterisierung von Leberläsionen.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 266-272
• 2 Helmberger T, Gregor M, Holzknecht N, Rau H, Scheidler J, Reiser M. Einfluss von biphasischer Spiral-CT, nativer und eisenoxidverstärkter MRT auf Therapie und Therapiekosten bei Patienten mit fokalen Leberläsionen.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 251-259
• 3 Kreft B, Pauleit D, Bachmann R, Conrad R, Krämer A, Schild H H. Häufigkeit und Bedeutung von kleinen fokalen Leberläsionen in der MRT.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 424-429
• 4 Vogl T J, Eichler K, Zangos S, Mack M, Hammerstingl R. Das hepatozelluläre Karzinom. Rolle der Bildgebung zur Detektion, Therapieplanung und Therapiekontrolle.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 1358-1368
• 5 Hirohashi S, Ueda K, Uchida H, Ono W, Takahama J, Takewa M, Kitano S, Ohishi H. Nondiffuse fatty change of the liver: discerning pseudotumor on MR images enhanced with ferumoxides - initial observations.  Radiology. 2000;  217 415-420
• 6 Reimer P, Rummeny E J, Daldrup H E, Balzer T, Tombach B, Berns T, Peters P E. Clinical results with Resovist®: a phase 2 clinical trial.  Radiology. 1995;  195 489-496
• 7 Kopp A F, Laniado M, Dammann F, Stern W, Grönewäller E, Balzer T, Schimpfky C, Claussen C D. MR imaging of the liver with Resovist®: safety, efficacy, and pharmacodynamic properties.  Radiology. 1997;  204 749-756
• 8 Reimer P, Jahnke N, Fiebich M, Schiema W, Deckers F, Marx C, Holzknecht N, Saini S. Hepatic lesion detection and characterization: value of nonenhanced MR imaging, superparamagnetic iron oxide-enhanced MR imaging, and spiral CT-ROC analysis.  Radiology. 2000;  217 152-158
• 9 Matsuo M, Kanematsu M, Itoh K, Ito K, Maetani Y, Kondo H, Kako N, Matsunaga N, Hoshi H, Shiraishi J. Detection of malignant hepatic tumors: comparison of gadolinium- and ferumoxide-enhanced MR imaging.  Am J Roentgenol. 2001;  177 637-643
• 10 Reimer P, Müller M, Marx C, Wiedermann D, Müller R, Rummery E J, Ebert W, Shamsi K, Peters P E. T₁ effects of a bolus-injectable superparamagnetic iron oxide, SH U 555 A: Dependance on field strength and plasma concentration - preliminary clinical experience with dynamic T₁-weighted MR imaging.  Radiology. 1998;  203 831-836
• 11 Wang Y J, Hussain S M, Krestin G P. Superparamagnetic iron oxide contrast agents: physicochemical characteristics and applications in MR imaging.  Eur Radiol. 2001;  11 2319-2331
• 12 Hosten N, Kreissig R, Puls R, Amthauer H, Beier J, Rohlfing T, Stroszczynski C, Herbel A, Lemke A J, Felix R. Fusion von CT- und PET-Daten: Methode und klinische Bedeutung am Beispiel der Planung der laserinduzierten Thermotherapie von Lebermetastasen.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 630-635
• 13 Uggowitzer M M, Kugler C, Ruppert-Kohlmayr A, Groell R, Raith J, Schreyer H. Aktueller Stand der bildgebenden Diagnostik der fokalen nodulären Hyperplasie der Leber.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 727-738
• 14 Michel S C, Keller T M, Frohlich J M, Fink D, Caduff R, Seifert B, Marincek B, Kubik-Huch R A. Preoperative breast cancer staging: MR imaging of the axilla with ultrasmall superparamagnetic iron oxide enhancement.  Radiology. 2002;  225 527-536
• 15 Krombach G A, Wendland M F, Higgins C B, Saeed M. MR imaging of spatial extent of microvascular injury in reperfused ischemically injured rat myocardium: value of blood pool ultrasmall superparamagnetic particles of iron oxide.  Radiology. 2002;  225 479-486
• 16 Daldrup-Link H E, Rummeny E J, Ihssen B, Kienast J, Link T M. Iron-oxide-enhanced MR imaging of bone marrow in patients with non-Hodgkin's lymphoma: differentiation between tumor infiltration and hypercellular bone marrow.  Eur Radiol. 2002;  12 1557-1566
• 17 Hundt W, Petsch R, Helmberger T, Reiser M. Signal changes in liver and spleen after Endorem administration in patients with and without liver cirrhosis.  Eur Radiol. 2000;  10 409-416
• 18 Lim J H, Choi D, Cho S K, Kim S H, Lee W J, Lim H K, Park C K, Paik S W, Kim Y I. Conspicuity of hepatocellular nodular lesions in cirrhotic livers at ferumoxides-enhanced MR imaging: importance of Kupffer cell number.  Radiology. 2001;  220 669-676
• 19 Bremer C, Allkemper T, Baermig J, Reimer P. RES-specific imaging of the liver and spleen with iron oxide particles designed for blood pool MR-angiography.  J Magn Reson Imaging. 1999;  10 461-467
• 20 Ward J, Naik K S, Guthrie J A, Wilson D, Robinson P J. Hepatic lesion detection: comparison of MR imaging after the administration of superparamagnetic iron oxide with dual-phase CT by using alternative-free response receiver operating characteristic analysis.  Radiology. 1999;  210 459-466
• 21 Pauleit D, Textor J, Bachmann R, Conrad R, Flacke S, Layer G, Kreft B, Schild H. Hepatocellular carcinoma: detection with gadolinium- and ferumoxides-enhanced MR imaging of the liver.  Radiology. 2002;  222 73-80
• 22 Lim J H, Choi D, Cho S K, Kim S H, Lee W J, Lim H K, Park C K, Paik S W, Kim Y I. Conspicuity of hepatocellular nodular lesions in cirrhotic livers at ferumoxides-enhanced MR imaging: importance of Kupffer cell number.  Radiology. 2001;  220 669-676
• 23 Muller M, Reimer P, Wiedermann D, Allkemper T, Marx C, Tombach B, Rummeny E J, Shamsi K, Balzer T, Peters P E. T₁-gewichtete dynamische MRT mit neuen superparamagnetischen Eisenoxidpartikeln (Resovist®): Ergebnisse einer Studie am Phantom sowie an 25 Patienten.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  168 228-236
• 24 Oudkerk M, Heuvel A G van der, Wielopolski P A, Schmitz P IM, Rinkes I, Wiggers T. Hepatic lesions: Detection with ferumoxide-enhanced T₁-weighted MR imaging.  Radiology. 1997;  203 449-456