Optimizing Ultrasound-Guided Biopsy of Musculoskeletal Masses by Application of an Ultrasound Contrast Agent

Zusammenfassung

Problemstellung: Wir berichten über eine neuartige Prozedur zur Verbesserung der sonografisch gezielten Biopsie muskuloskelettaler Raumforderungen mit Hilfe der pre-liminären Anwendung von Ultraschallkontrastmittel. Patienten und Methoden: Im Rahmen der hier vorgestellten Pilotstudie wurden 25 Patienten mit muskuloskelettaler Raumforderung nach einem standardisiertem Algorithmus sonografisch untersucht (iU22®, Philips, USA): es erfolgte jeweils eine B-Bild-Sonografie inklusive Duplexmodus (12 – 5 MHz) und kontrastmittelunterstützte Sonografie (9 – 3 MHz; SonoVue®, Bracco, Italy) zur Definition relevanter Tumorregionen für die unmittelbar angeschlossenen Biopsie. Nach dem sonografischen Definitionsvorgang erfolgte die sonografisch geführte bioptische Gewebsentnahme aus der jeweiligen Läsion (tru-cut™ Biopsievorrichtung) in Koaxialtechnik. Ergebnisse: Die Definition von kontrastierenden und somit vitalen und relevanten Tumorabschnitten resultiert in einer diagnostischen Ausbeute der jeweils angeschlossenen Biopsie von 100 %. Von den von uns so untersuchten Raumforderungen stellten sich 17 als maligne und 8 als benigne – durch die jeweils endgültige histopathologische Aufarbeitung oder durch den weiteren Verlauf – heraus. Schlussfolgerung: Die hier vorgestellte Pilotstudie mittels eines kleinen Patientenkollektivs verbesserte die diagnostische Ausbeute auf 100 %, was derzeit als zumindest richtungweisend angesehen werden kann. Der hier vorgestellte, einfache Algorithmus sollte grundlegend dazu beitragen helfen, nicht diagnostische Biopsien an muskuloskelettalen Tumoren – was in den meisten Fällen auf Probenentnahmen in falschen Tumorregionen zurückführbar ist – auf ein Minimum zu reduzieren.

Abstract

Purpose: We report on a novel approach to the work-up of musculoskeletal lesions with addition of an ultrasound contrast agent followed by focal ultrasound-guided biopsy. Materials and Methods: In this pilot study 25 patients (age: 12 – 75) with unclear musculoskeletal tumors underwent grayscale ultrasound, color Doppler, contrast-enhanced ultrasound and subsequent ultrasound-guided biopsy. Grayscale and color Doppler ultrasound were performed with a 12 – 5 MHz broadband linear transducer and contrast-enhanced ultrasound with a 9 – 3 MHz broadband linear transducer (iU22®, Philips, USA) using a second-generation contrast agent (SonoVue®, Bracco, Italy). After the definition of the target area by contrast-enhanced ultrasound, guided biopsies were performed with a spring-loaded tru-cut™ biopsy needle using the coaxial technique. Results: The definition of enhancing and viable tumor regions resulted in a diagnostic yield of the subsequent biopsy of 100 %. Seventeen tumors were classified as malignant and eight as benign, which was finally confirmed by histological work-up or the further clinical follow-up. Conclusion: This pilot study with a limited series of patients improved the diagnostic yield of ultrasound-guided biopsy to 100 %, which is at least rather promising. Our easy-to-use algorithm should reduce the rate of inconclusive histology results mainly caused by sampling errors to an unrivaled minimum.

Key words

soft tissues - ultrasound - interventional procedures - contrast-enhanced ultrasound - musculoskeletal tumors

References

• 1 Sugarbaker P H, Malawar M M. Musculoskeletal Surgery for Cancer: Principles and Techniques. Thieme Medical. New York; 1992: 13-14
• 2 Ogilvie C M, Torbert J T, Finstein J L et al. Clinical Utility of Percutaneous Biopsies of Musculoskeletal Tumors.  Clinical Orthopaedics and Related Research. 2006;  450 95-100
• 3 Mitsuyoshi G, Naito N, Kawai A et al. Accurate diagnosis of musculoskeletal lesions by core needle biopsy.  J Surg Oncol. 2006;  94 21-27
• 4 Chiou H J, Chou Y H, Chiu S Y et al. Differentiation of Benign and Malignant Superficial Soft-tissue Masses Using Grayscale and Color Doppler Ultrasonography.  J Chin Med Assoc. 2009;  72 307-315
• 5 Zuber-Jerger I, Schacherer D, Woenckhaus M et al. Contrast-enhanced ultrasound in diagnosing liver malignancy.  Clin Hemorheol Microcirc. 2009;  43 109-118
• 6 Rettenbacher T. Focal liver lesions: role of contrast-enhanced ultrasound.  Eur J Radiol. 2007;  64 173-182
• 7 Jang H J, Yu H, Kim T K. Contrast-enhanced ultrasound in the detection and characterization of liver tumors.  Cancer Imaging. 2009;  9 96-103
• 8 Skrzynski M C, Biermann J S, Montag A et al. Diagnostic accuracy and charge-savings of outpatient core needle biopsy compared with open biopsy of musculoskeletal tumors.  J Bone Joint Surg Am. 1996;  78 644-649
• 9 Wu J S, Goldsmith J D, Horwich P J et al. Bone and soft tissue lesions: what factors affect diagnostic yield of image-guided core-needle biopsy.  Radiology. 2008;  248 962-970