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Ultraschall Med 2012; 33(4): 316-319
DOI: 10.1055/s-0032-1313061
Editorial
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Mammasonografie von Mikrokalk – technisch möglich und klinisch relevant?

Sonographic Detection of Breast Microcalcifications – Technically Feasible and Clinically Relevant?
G. Mostbeck
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Publication Date:
07 August 2012 (online)

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Dieses Heft von Ultraschall in der Medizin – European Journal of Ultrasound – (UiM-EJU) hat unter anderem 4 Arbeiten zum Thema Mammasonografie zum Inhalt [1] [2] [3] [4]. Neben der pränatalen Sonografie, die ein Schwerpunkt im Heft 03/2012 von UiM-EJU [5] [6] [7] [8] [9] [10] ist, und neben der Kontrastmittelsonografie, der ein eigener Supplementband 2012 gewidmet ist [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18], liegt die Mammasonografie unter den angenommenen Manuskripten in UiM unter den „Top 3“ der sonografischen Subspezialitäten. Grund genug daher, auch diesmal das breite Spektrum der technischen US-Applikationen und klinisch-sonografischen Aspekte der Mammasonografie in einem Editorial zu beleuchten [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58].

Dabei sollen 2 Aspekte und Arbeiten besonders beachtet werden, welche die US-gezielte interventionelle Abklärung des Lymphknotenstatus bei Patientinnen mit Mammakarzinom [1] und die sonografische Detektion von Mikrokalk [2] zum Inhalt haben.

I. Gruber et al. fassen in einem ausführlichen Review [1] den derzeitigen Stand der sonografischen Technik und klinischen Bedeutung der interventionellen Abklärung (gemeint ist die US-gezielte Gewebediagnose) sonografisch suspekter axillärer Lymphknoten zusammen. Dieses Thema war vor relativ kurzer Zeit auch Inhalt eines Editorials [41], wobei auf eine Arbeit zur dynamischen Kontrastmittelsonografie in der Unterscheidung benigner–maligner Lymphknoten bei Patientinnen mit Mammakarzinom Bezug genommen wurde [42]. Denn, so eine der damaligen Schlussfolgerungen: „Finden wir nach sonografischen Kriterien suspekte axilläre Lymphknoten, dann sollten wir diesen Verdacht feingeweblich (bevorzugt Stanzbiopsie) abklären [41]. Die Treffsicherheit der Biopsie ist hoch, die Komplikationsrate gering und der positive Nachweis von Lymphknotenmetastasen vermeidet die unnötige Durchführung einer Sentinellymphknoten-Entfernung (SLNE)“ [41]. Die vorliegende Übersicht beleuchtet nun die relevante Literatur zur Gewebediagnose suspekter axillärer Lymphknoten [1] beim Mammakarzinom und schlägt einen Stufenplan zur prätherapeutischen Lymphknotenabklärung mittels sonografisch gesteuerter minimalinvasiver Interventionen vor. Dieser Algorithmus sieht zunächst die Anwendung einer Feinnadelaspiration (FNA, Nadeldurchmesser 20G) vor, bei inkonklusivem Ergebnis der FNA dann die Durchführung einer US-gezielten Stanzbiopsie, die bei gleich hoher Spezifität wie die FNA (beide Methoden 100 % oder nahe 100 %) eine etwas höhere Sensitivität aufweist. Die Autoren führen weiter korrekt aus, dass sowohl eine FNA als auch eine Stanzbiopsie mit für Malignität negativer Zytologie bzw. Histologie einen axillären Lymphknotenbefall keinesfalls „ausschließen“ kann. Daher ist der hohe positive Vorhersagewert beider Techniken relevant, der bei positivem Befund für Malignität die SLNE vermeidet. Bei für Malignität negativem Biopsieergebnis sollte die SLNE durchgeführt werden [1]. Die in dieser Übersicht gemachte Unterscheidung FNA-Stanzbiopsie ist sicher diskussionswürdig, im klinischen Alltag wird aber sicher individuell (Größe des suspekten Lymphknotens, seine Beziehung zu Gefäßen, Erfahrung des Untersuchers, Verfügbarkeit zytologisch kompetenter Pathologen) zwischen FNA und Stanzbiopsie entschieden werden.

Spannend ist die Originalarbeit von T. Fischer et al. [2], welche die sonografische Mikrokalkdetektion in der Mamma zum Inhalt hat. In einer In-vitro-Versuchsanordnung verglichen die Autoren die sonografische Detektion von Mikrokalk in 105 Mamma-Stanzzylindern (unter Verwendung von Frequenzcompounding, Tissue Harmonic Imaging und einer gerätespezifischen software [EMD – easy microcalcification detection, MicroPureTM, Toshiba, Otaware, Japan]) mit der Präparatradiografie und Histologie [2]. Während im konventionellen B-Bild keine Darstellbarkeit der Mikroverkalkungen möglich war, konnte Mikrokalk mit EMB erkannt werden, der Mittelwert der Zahl der Verkalkungen im US war 3,5 ± 3,1, der in der Radiografie 4,3 ± 4,8; der Unterschied war nicht signifikant. Allerdings war die Mammografie dem US im Vergleich zum „Goldstandard“ Histologie in der Erkennung von Mikrokalk signifikant überlegen [2]. Und subjektiv, schreiben die Autoren, waren besonders feingranuläre Kalkgruppen („cluster“) mit mehr als 14 Einzelverkalkungen mammografisch besser als sonografisch visualisierbar [2]. Auch die Größenbestimmung der Verkalkungen war im US problematisch [2]. Die Einstellungsstufe 1 (Farbe blau) der EMB-Software wurde gegenüber anderen Einstellungen am angenehmsten empfunden und zeigte geringere Artefakte [2].

Ist es also an der Zeit, hochauflösenden US mit modernen US-Techniken zur Verbesserung der räumlichen Auflösung und dedizierter Software statt der Mammografie einzusetzen, um auch die etwa 40 % der nicht palpablen Karzinome mit US zu erfassen, bei denen Mikrokalk das alleinige oder weitgehende Malignitätskriterium ist? Nein, lautet die Antwort, und die Autoren der Studie [2] schreiben auch in der Einleitung sehr richtig, dass „die Mammografie der Goldstandard in der Detektion, Charakterisierung und Lokalisation von Mikrokalk bleibt“.

Warum ist das so?

Technische US-Weiterentwicklungen verbessern die Erkennbarkeit von Mikrokalk [2] [32] [34] [52]. Mikrokalk wird mammografisch nach BI-RADS [59] in „typisch gutartig“, „mittelgradig suspekt“ (amorphe oder unscharfe Verkalkungen) und „höhere Wahrscheinlichkeit für Malignität“ (pleomorphe oder heterogene Verkalkungen [granulär], feine, lineare oder feine, lineare, verästelte Verkalkungen) eingeteilt, wobei das Verteilungsmuster (gruppiert, linear, segmental, regional, diffus/verstreut) ein wichtiger Parameter der Charakterisierung ist. Die BI-RADS-analogen DEGUM-US-Kriterien aus 2006 [58] unterscheiden Makrokalk (> 0,5 mm) von Mikrokalk, innerhalb und außerhalb einer Läsion. Das ACR-BI-RADS-US-Lexikon [60] differenziert zwischen Makrokalk und Mikrokalk, letzterem außerhalb und innerhalb eines Herdbefunds. Hier werden hyperechogene Punkte in einem echoarmen Herdbefund als „auffällig“ gewertet [60]. Das heißt, die Morphologie der Mikroverkalkungen (und damit die Charakterisierung benigne–maligne) ist im US nicht möglich, was auch die vorgestellte Studie [2] an Mammastanzen zeigt. Es ist auch zu bedenken, dass nicht alle „echoreichen Punkte“ im Mamma-US Mikroverkalkungen sind, sondern dass Kollagenfasern und andere Veränderungen Mikrokalk vortäuschen können [37].

Auch wenn in vitro Mikrokalk mit US erfasst werden kann, ist das Ergebnis nicht auf eine „Routine-US-Untersuchung“ der Mamma übertragbar. Manche Autoren meinen, dass insbesondere Kalk in echoarmen Läsionen und dilatierten Milchgängen gut erkannt wird [19] [20] [21] [23] [24] [25] [27] [35], während isolierter Mikrokalk ohne umgebenden Herdbefund viel schlechter erfasst werden kann; dazu gibt es auch wenig Literatur. H. Madjar et al. [44] fanden in ihren 21 primär sonografisch entdeckten Karzinomen (von 86 Karzinomen gesamt) lediglich ein duktales Carcinoma in situ (DCIS), die übrigen Karzinome waren invasiv duktal (n = 16), invasiv lobulär (n = 3) und invasiv tubulär (n = 1), also Herdbefunde mit einem mittleren Durchmesser von 12,6 mm. Daher ist der US zum Screening von suspekten Mikroverkalkungen ungeeignet, da etwa 25 % aller im mammografischen Screening gefundenen Karzinome DCIS sind [28]. US wird im österreichischen Screeningprogramm (die Einführung ist für 2013 geplant) auch nicht zur Mikrokalkdetektion, sondern zur Verbesserung der Detektion von Karzinomen bei mammografisch dichter Brust (ACR Grad 3 und 4) eingesetzt werden [26] [61].

Die meisten Studien zum Thema US und Mikrokalk untersuchten daher auch gezielt bereits mammografisch detektierte und bekannte Mikroverkalkungen [19] [21] [22] [23] [24] [25] [27] [30] [32] [33] [34] [35] [37] [38], wobei übereinstimmend vor allem der Vorteil einer US-gezielten Stanz- oder Vakuum-Biopsie des Mikrokalks angeführt wird, wenn es gelingt, die mammografisch sichtbaren Mikroverkalkungen auch sonografisch zuzuordnen. Das Thema ist sicher weiter in Diskussion, und auch sehr schlechte Ergebnisse für die US-Detektion von mammografisch sichtbarem Mikrokalk wurden berichtet [38]. Auf der anderen Seite des Spektrums steht eine rezente Publikation, die den sinnvollen Einsatz von US (zusammen mit der Mammografie) bei DCIS im Rahmen der brusterhaltenden Operation beschreibt [36].

Der letzte Satz in der Arbeit von T. Fischer et al. lautet: „Die Mammografie bleibt der Goldstandard zur Detektion von Mikrokalk“ [2]. Dieses Statement könnte bald durch die überlagerungsfreie digitale Tomosynthese der Brust falsifiziert werden. Wir sollten aber das Erscheinungsbild von Mikrokalk im US innerhalb und außerhalb von Herdbefunden kennen, um US vor allem in der US-geleiteten Gewebediagnose dieser Veränderungen schonend für die Patientinnen und ökonomisch einsetzen zu können.

This edition of Ultraschall in der Medizin – European Journal of Ultrasound – (UiM-EJU) includes 4 articles discussing breast ultrasound (US) [1] [2] [3] [4]. In addition to prenatal sonography, a focal point of Volume 03/2012 of UiM-EJU [5] [6] [7] [8] [9] [10], as well as contrast-enhanced US (CEUS) , contained in a separate supplementary volume 2012 [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18], breast US is among the “Top 3” sonographic sub-specialties described in manuscripts accepted by UiM. This is reason enough to spotlight the broad spectrum of US technical applications and clinical breast US aspects of mammasonography in an editorial [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58].

Two aspects and articles should be particularly noted, as they treat US interventional evaluation of lymph node status of patients with breast cancer [1] and sonographic detection of microcalcifications [2].

In a detailed review [1], I. Gruber et al. summarize the current state of the art US-guided tissue diagnosis, of sonographically suspicious axillary lymph nodes. Relatively recently this topic was also the subject of an editorial [41] discussing an article on using dynamic CEUS in distinguishing between benign and malignant lymph nodes in patients with breast cancer [42]. One of the conclusions at that time stated: “If, using sonographic criteria, we find suspect axillary lymph nodes, then we should substantiate our suspicion histologically (preferably by performing US-guided core biopsy) [41]. The accuracy of the biopsy is high, the complication rate low, and the positive verification of lymphatic metastasis avoids unnecessary sentinel lymph node excision (SLNE) [41]. The present overview now illuminates the relevant literature on tissue diagnosis of suspect axillary lymph nodes [1] in cases of breast cancer and proposes an algorythm plan for pretherapeutic lymph node evaluation using sonographically guided, minimally-invasive interventions. This algorithm initially includes the use of fine needle aspiration (FNA, needle diameter 20G); if this is inconclusive, then a US-guided core biopsy, which, using the same high specificity as the FNA (both methods 100 % or nearly 100 %), possesses a somewhat higher sensitivity. The authors properly continue to explain that both an FNA as well as core biopsy with a negative zytology or histology for malignancy cannot completely exclude axillary lymphatic involvement. Thus the high positive predictive value of both techniques is relevant in avoiding SLNE in cases of positive findings of malignancy. SLNE should be performed if the biopsy is negativ for malignancy [1]. The determination of FNA or core biopsy is certainly worthy of discussion; in general clinical practice, the choice of FNA or core biopsy relies on individual factors, such as size of the suspicious lymph node, its relation to blood vessels, examiner’s experience, availability of zytologically competent pathologists, etc.

The original article by T. Fischer et al. [2], describing US detection of breast microcalcifications is fascinating. In an in vitro experimental design, the authors compared sonographic detection of microcalcifications in 105 breast core specimens (using frequency compounding, tissue harmonic imaging and device-specific software [EMD – easy microcalcification detection, MicroPureTM, Toshiba, Otaware, Japan]) with specimen radiography and histology [2]. Whereas in conventional B-mode US, microcalcifications could not be shown, microcalcification could be detected with EMB; the mean number of calcifications in US was 3.5 ± 3.1, in radiography, 4.3 ± 4.8; the difference was not significant. However, mammography, compared to the “gold standard” of histology in the detection of microcalcification, was significantly superior to ultrasound [2]. And, subjectively, the authors write that particularly granular calcium clusters with more than 14 individual calcifications were better visualized using mammography [2]. Further, size determination of calcifications was problematic in US [2]. Setting 1 (blue color) of the EMD software was found to be the most sensitive compared to other settings and showed fewer artifacts [2].

Isn’t it about time to use high-resolution US with modern ultrasound technologies providing improved spatial resolution, using dedicated software instead of mammography? Would US be able to detect about 40 % of the non-palpable carcinomas in which microcalcification is the sole or primary malignancy criterion? The authors say “no”, and in the introduction to their study [2] they properly state that “mammography remains the gold standard in the detection, characterization and localization of microcalcification.”

Why is this the case?

Technical advancements in US have improved the detection of microcalcifications [2] [32] [34] [52]. According to BI-RADS [59], microcalcifications are characterized as “probably benign”, “suspicious abnormality” (amorphous or indistinct calcifications) and “highly suggestive of malignancy” (pleomorphic or heterogeneous calcifications [granular], fine, linear or fine, linear dendritic calcifications), whereby the distribution pattern (clustered, linear, segmented, regional, diffuse/scattered) is an important characterization parameter. DEGUM US criteria from 2006 [58], analogous to BI-RADS, distinguishes macrocalcification (> 0.5 mm) from microcalcification, within and outside a lesion. The ACR-BI-RADS US lexicon [60] differentiates between microcalcification and macrocalcification, the last within and outside a mass. In this instance hyperechoic foci in a hypoechoic mass are considered “conspicuous” [60]. This means that the morphology of microcalcifications (and thus benign/malignant characterization) is not possible in US, as is likewise indicated in the study [2] of breast core specimens. It should also be taken into account that not all “hyperechoic foci” in a breast US are microcalcifications; collagen fibers and other changes might sumulate microcalcifications [37].

Even if in vitro microcalcification can be detected with US, the result cannot be applied to a routine ultrasound breast examination. Some authors are of the opinion that calcium can be easily detected in hypoechoic lesions and dilated milk ducts [19] [20] [21] [23] [24] [25] [27] [35], whereas isolated microcalcification without an encompassing mass are harder to detect; there is little literature on this. H. Majdar et al. [44], found that of 21 carcinomas primarily discovered by sonography (of a total of 86 carcinomas), only one ductal carcinoma in situ (DCIS) was identified, the other carcinomas were invasive ductal (n = 16), invasive lobular (n = 3) and invasive tubular (n = 1), that is, masses with an average diameter of 12.6 mm. Therefore ultrasound is inappropriate for screening for suspicious microcalcifications, since about 25 % of all carcinomas discovered in mammographic screening are DCIS [28]. In the Austrian screening program (introduction is planned for 2013), ultrasound will also not be used for detection of microcalcification, but will be employed to improve the detection of carcinomas in mammographically dense breasts (ACR stage 3 and 4) [26] [61].

Most studies of US and microcalcifications therefore investigated microcalcifications previously detected and identified mammographically [19] [21] [22] [23] [24] [25] [27] [30] [32] [33] [34] [35] [37] [38]; they do, however agree with the advantage of using US-guided core or vacuum biopsy of the microcalcification if can also be sonographically classified. This topic continues to be discussed, and very poor results for US detection of mammographically-visible microcalcification have been reported [38]. At the other end of the spectrum is a recent publication describing the useful employment of US (together with mammography) in the case of DCIS in the context of a breast-conserving operation [36].

The final sentence in the article by T. Fischer et al. reads: “Mammography remains the gold standard for the detection of microcalcifications” [2]. This statement could be soon disproved by non-overlapping digital tomosynthesis of the breast. However, we should recognize the appearance of microcalcifications inside of and outside of masses in order to use ultrasound in US-guided tissue diagnosis of these changes for reasons of economy and for the benefit of the patient.