Multivariate Analysis of Flow Data in Breast Lesions and Validation in a Normal Clinical
Setting
Multivariate Analyse von Flussdaten bei Mammatumoren und Validierung unter normalen
klinischen RoutinebedingungenH. Madjar1
, W. Sauerbrei2
, L. Hansen3
1Gynecology, DKD, Wiesbaden
2Medizinische Biometrie und Informatik, Universitätsklinikum Freiburg
Ziel: Definition einer Diagnoseregel zur dopplersonografischen Differenzierung von Mammatumoren
und zur Validierung der Daten durch eine Folgestudie unter klinischen Routinebedingungen.
Material und Methoden: Durchblutungsmessungen bei 458 Patientinnen mit gut- und bösartigen Tumoren wurden
verglichen. In einer multivariaten Analyse wurde ein diagnostischer Score durch ein
logistisches Regressionsmodell und stufenweise Selektion entwickelt. Die Ergebnisse
wurden mit 272 Patientinnen verglichen, die unter klinischen Routinebedingungen untersucht
wurden. Ergebnisse: Die meisten Messungen zeigten einen hochsignifikanten Unterschied (p < 0,001) zwischen
gut- und bösartigen Tumoren. Für jede Messung wurden zwei Cutpoints gewählt um eine
Diagnoseregel zu definieren. Trotz signifikanter Unterschiede ergab keine Diagnoseregel
eine Sensitivität und Spezifität von über 90 %. Durch multivariate Analyse wurde unter
Berücksichtigung von Alter, Zahl der Tumorarterien und der kontralateralen Arterien
ein Modell entwickelt. Der letztere Wert wies zwar signifikante Unterschiede auf,
erlaubte aber kaum eine Verbesserung der Diagnoseregel, daher wurde er bei der multivariaten
Modellbildung vernachlässigt. Basierend auf einem einfachen Modell unter Einbeziehung
des Alters und der Zahl von Tumorarterien konnten wir eine Klassifikationsregel mit
hoher Sensitivität und Spezifität definieren. Die RI-Messung erlaubte keine Verbesserung
der Diskriminierungsfähigkeit unseres Scores. In der Validierungsstudie reduzierte
sich die Sensitivität von 89 – 98 % auf 58 – 78 % und die Spezifität von 82 – 92 %
auf 83 – 86 %. Schlussfolgerung: Der Farbdoppler kann zur Tumordifferenzierung eingesetzt werden. Allerdings zeigt
sich in der klinischen Routinediagnostik eine deutlich geringere Treffsicherheit im
Vergleich zu optimierten Studienbedingungen.
Abstract
Purpose: To improve differentiation between benign and malignant breast lesions by Doppler
measurements and to validate results in a normal clinical setting in comparison to
study conditions. Materials and Methods: Doppler measurements of 458 patients were compared in benign and malignant tumors
in a prospective study. In a multivariate analysis a diagnostic score was developed
using a logistic regression model and stepwise selection. These results were compared
with 272 patients who were examined under routine clinical conditions. Results: Most measurements showed highly significant (p < 0.001) differences between benign
and malignant tumors. For each measurement we considered two cut-points to define
a diagnostic rule. Despite significant differences, none of the corresponding classification
rules exceeded 90 % sensitivity and specificity. Multivariate analysis selected a
model including age and the number of arteries and contralateral arteries. Although
significant, the last factor barely improved diagnostic accuracy. Therefore, we deleted
it from the multivariate model. Based on a simple model including age and the number
of tumor arteries, we defined classification rules with high sensitivity and specificity.
The RI measurement did not improve the discriminatory power of our score. In the validation
study the sensitivity decreased from 89 – 98 % to 58 – 78 % with a specificity of
82 – 92 % vs. 83 – 86 %. Conclusion: Color Doppler can be used for breast cancer differentiation. However, in the clinical
routine the sensitivity decreases considerably compared with optimized study conditions.
Key words
breast neoplasm - Doppler ultrasound - diagnostic score - tumor vascularity - validation study
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