Contrast-Enhanced Ultrasound (CEUS) for the Characterization of Focal Liver Lesions – Prospective Comparison in Clinical Practice: CEUS vs. CT (DEGUM Multicenter Trial) Parts of this Manuscript were presented at the Ultrasound Dreiländertreffen 2008, Davos

Zusammenfassung

Ziel: Ziel der Studie war es, den diagnostischen Stellenwert der Kontrastmittelsonografie (CEUS) in der Differenzialdiagnose von fokalen Leberläsionen prospektiv und multizentrisch im klinischen Alltag zu evaluieren. Hierzu ist der Vergleich mit der Spiral-CT (SCT), dem radiologischen Standardverfahren geeignet und sinnvoll. Material und Methoden: 1349 Patienten mit einem im fundamentalen Ultraschall einschließlich Farbdoppleruntersuchung ungeklärtem Lebertumor wurden von Mai 1004 bis Dezember 2006 in 14 Krankenhäusern prospektiv mit einer standardisierten CEUS (Pulsinversionstechnik, mechanischer Index < 0,4) untersucht. Die Kontrastmittelanreicherung der Lebertumoren wurde anhand bekannter tumortypischer Vaskularisationsmuster dokumentiert und analysiert. Ziel der Analyse war neben der Differenzierung der Dignität, möglichst die definitive Zuordnung zu einer Tumorentität. Ein Subkollektiv von 267 Patienten wurde zusätzlich standardisiert mit SCT untersucht. Die definitive Diagnose stützte sich auf die Histologie, bei typischem Hämangiom und FNH auf CT oder MRT, gesicherte klinische Befunde und zusätzliches Follow-up. Ergebnisse: Das Subkollektiv von 267 Patienten wurde in zwei Subgruppen unterteilt. Bei 110 dieser Patienten (Subkollektiv A) wurde aufgrund eindeutiger SCT-Diagnosen in 79 Fällen von Hämangiom oder FNH sowie bei weiteren 20 Fällen mit sicherer klinischer Diagnose auf die histologische Sicherung verzichtet. In 6 (5,5 %) Fällen wurde keine definitive klinische Enddiagnose gestellt. In diesem Subkollektiv zeigte sich bei der Dignitätsbeurteilung 90-mal ein konkordanter Befund mit der CEUS, 19-mal war der Befund diskordant, die Entität der Raumforderung wurde 82-mal-übereinstimmend und 27-mal-unterschiedlich beurteilt. Bei weiteren 158 Fällen (Subkollektiv B) lag neben der CEUS und SCT eine Histologie vor, 4 Fälle blieben ohne definitive Diagnose, nur in 23 Fällen lag eine FNH oder ein Hämangiom vor. Die Dignität wurde mit CEUS und SCT in dieser Gruppe in 124 Fällen übereinstimmend und in 30 Fällen diskordant beurteilt (CEUS/CT: Sensitivität 94,0 / 90,7 %, Spezifität 83,0 / 81,5 %, PPV 91,6 / 91,5 %, NPV 87,5 / 80,0 %, Accuracy 90,3 / 87,8 %). Die Tumorentititäten wurde in 103 Fällen übereinstimmend beurteilt, in 51 Fällen war die Beurteilung diskrepant (CEUS/SCT: Sensitivität 95,3 / 90,6 %, Spezifität 83,7 / 81,6 %, PPV 92,7 / 91,4 %, NPV 89,1 / 80,0 %, Accuracy 91,6 / 87,7 %). Ein statistisch signifikanter Unterschied ließ sich nicht nachweisen. Auch die Analyse für die einzelnen Tumorentitäten ergab für Hämangiome, FNH, HCC und Metastasen lediglich eine tendenzielle Überlegenheit der CEUS in der Tumordifferenzierung. Schlussfolgerung: Im multizentrischen Einsatz unter klinischen Routinebedingungen ist in der vorliegenden prospektiven Studie die CEUS der CT hinsichtlich der Beurteilung der Tumordignität und Tumordifferenzierung ebenbürtig. Statistisch signifikante Unterschiede waren nicht nachweisbar. Die CEUS sollte zur Tumordifferenzierung vor der SCT eingesetzt werden, da sich bei sorgfältiger klinischer Bewertung strahlenbelastende Computertomografien und auch invasive Biopsien in erheblicher Zahl vermeiden lassen.

Abstract

Aim: The aim of our study was to evaluate the diagnostic value of Contrast-Enhanced Ultrasound (CEUS) for the characterization of focal liver lesions in a prospective multi-center study in clinical practice. For this purpose CEUS was compared with the spiral-CT (SCT), the standard radiological method. Material and Methods: 1349 patients with unclear liver lesions after fundamental ultrasound diagnostics including color doppler analysis were examined with standardized CEUS (pulse inversion method, mechanical index < 0.4) from May 2004 to December 2006 in 14 hospitals in a prospective study. The enhancement of contrast medium in the liver tumors was analyzed according to known tumor-specific vascular patterns, using standardized documentation and analysis methods for the differentiation of tumor differentiation (malign or benign) and tumor specification (entity). A subcollective of 267 patients was additionally examined by standardized SCT method. Final diagnosis was based on histology, SCT or MRI in typical findings of liver hemangioma and FNH and on proved clinical data and additional follow up. Results: The subcollective of 267 patients was divided in two subgroups. In 109 of these patients (subgroup A) there was no histological verification, diagnoses based on clear SCT-findings in 79 cases of hemangioma or FNH, as well as in 20 cases with a clear clinical diagnosis. 6 cases (5.5 %) remained unclear. In this subgroup the assessment of tumor differentiation was concordant with CEUS in 90 cases, discordant in 19 cases and the assessment of tumor specification was concordant in 82 and and discordant in 27 cases. In 158 patients (subgroup B) a histological finding was also present, only in 4 cases no definitive tumor diagnosis was achieved. In this subgroup assessment of tumor differentiation with CEUS and SCT was concordant in 124 cases and discordant in 30 cases (CEUS/SCT: sensitivity 94.0 / 90.7 %, specificity 83.0 / 81.5 %, PPV 91.6 / 91.5 %, NPV 87.5 / 80.0 %, accuracy 90.3 / 87.8 %). Tumor specification matched in 103cases and were different in 51 cases (CEUS/SCT: sensitivity 95.3 / 90.6 %, specificity 83.7 / 81.6 %, PPV 92.7 / 91.4 %, NPV 89.1 / 80.0 %, accuracy 91.6 / 87.7 %). A statistically significant difference could not be established. The analysis of particular tumor specification showed a statistically non significant slight advantage in tumor differentiation for CEUS in the case of hemangioma, FNH, HCC and metastases. Conclusion: In a multi-center approach under routine clinical conditions, this prospective study demonstrates CEUS to be of equal rank to the CT-scan in regard to the assessment of tumor differentiation and specification. No statistically significant differences could be established. CEUS should be employed before computed tomography is performed for the differentiation of liver tumors, because radiation exposure and invasive biopsies can be avoided in veritable numbers of cases, when precise clinical evaluation of the findings is implemented.

Key words

liver tumor - hepatic tumor - contrast enhanced ultrasound (CEUS) - computed tomography - diagnostic accuracy

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