The Use of CEUS in the Diagnosis of Retinal/Choroidal Detachment and Associated Intraocular Masses – Preliminary Investigation in Patients with Equivocal Findings at Conventional Ultrasound

Abstract

Purpose: To investigate whether contrast-enhanced ultrasound (CEUS) may help to diagnose retinal/choroidal detachment and may help to differentiate intraocular lumps in cases with equivocal features on conventional grayscale and Doppler modes.

Materials and Methods: The institutional review board approved this retrospective study. The need for informed consent was waived. A computerized data search was performed in the database of our institution for patients with vitreous hemorrhage who underwent CEUS of the eye to assess retinal/choroidal detachment and/or associated masses. This process yielded a total of 31 patients (18 men, 13 women, age range: 39 – 88 years) in whom CEUS was performed because the findings on conventional grayscale and Doppler modes were equivocal. CEUS was performed using low acoustic power contrast-specific modes. A 2.4 – 4.8 mL bolus of SonoVue was injected, followed by a saline flush. All examinations were digitally recorded for retrospective analysis. Confirmation of CEUS findings was obtained at surgery (n = 20) or with binocular indirect fundoscopy performed after clearance of the ocular media (n = 11). Two readers with different levels of ultrasound experience independently reviewed the imaging features. A five-degree scale ranging from definitely absent (score 1) to definitely present (score 5) was used to assess the presence or absence of retinal/choroidal detachment on conventional ultrasound modes alone and with the addition of CEUS. ROC curve analysis was performed to assess the diagnostic accuracy of both methods. The inter-reader agreement was also evaluated. In patients with associated intraocular lumps, conventional Doppler modes and CEUS were used to differentiate non-tumor masses from tumor masses.

Results: According to the reference standard, 13 patients had retinal detachment, 4 had choroidal detachment, and 3 had both retinal and choroidal detachment. There were 8 associated intraocular lumps (4 subretinal hemorrhages, 3 malignant melanomas, 1 metastasis). The inter-reader agreement was good (K = 0.644) and very good (K = 0.833) for conventional modes and CEUS, respectively. The diagnostic performance of CEUS was high for both readers (area ± standard error under the ROC curve: 0.966 ± 0.031 and 0.900 ± 0.055 for readers 1 and 2, respectively). There were 2 false-positive results and 1 false-negative result in patients with proliferative diabetic retinopathy. CEUS was effective in differentiating subretinal hemorrhage from hypovascular tumors.

Conclusion: CEUS can be used as a problem-solving technique when conventional ultrasound modes are not diagnostic for retinal/choroidal detachment and when intraocular lumps cannot be characterized as tumor or non-tumor masses on conventional modes. The evaluation of patients with proliferative diabetic retinopathy, however, may be problematic.

Zusammenfassung

Ziel: Ist der kontrastverstärkte Ultraschall (CEUS) in der Diagnose der retinal-choroidalen Ablösung hilfreich und kann CEUS bei zweifelhaften Befunden im konventionellen US inklusive Dopplertechniken zwischen Blutung und Neoplasie differenzieren?

Material und Methoden: Das Prüfungsgremium des Instituts hatte diese retrospektive Studie genehmigt. Auf die Notwendigkeit einer Einverständniserklärung wurde verzichtet. Eine computergestützte Datensuche wurde in der Datenbank unseres Instituts durchgeführt, um Patienten mit Glaskörperblutung zu finden, bei denen ein CEUS des Auges durchgeführt worden war um eine retinal-choroidale Ablösung und/oder damit assoziierte Raumforderungen zu beurteilen. Dieses Vorgehen erbrachte insgesamt 31 Patienten (18 Männer, 13 Frauen, Altersbereich: 39-88 Jahre), bei denen CEUS aufgrund von zweifelhaften Befunden im konventionellen US durchgeführt wurde. CEUS wurde unter Verwendung von niedriger Sendeleistung und kontrastspezifischer Einstellung durchgeführt. Ein 2,4-4,8 ml Bolus SonoVue wurde injiziert, gefolgt von einer Spülung mit Kochsalzlösung. Alle Untersuchungen wurden für die retrospektive Analyse digitalisiert aufgenommen. Die Bestätigung der CEUS-Befunde erfolgte durch Operation (n=20) oder durch binokulare indirekte Funduskopie nach Rückbildung der Blutung im Auge (n=11). Zwei Anwender mit unterschiedlicher Erfahrung in der Sonografie bewerteten unabhängig voneinander die Bildmerkmale. Es wurde eine fünf-stufige Skala, die von definitiv fehlend (Grad 1) bis zu definitiv vorhanden (Grad 5) reichte, angewandt, um das Vorhandensein oder Fehlen einer retinal-choroidalen Ablösung sowohl im konventionellen US inklusive Dopplertechniken alleine als auch zusammen mit CEUS zu bewerten. Eine ROC-Kurvenanalyse wurde durchgeführt, um die Genauigkeit beider Methoden zu bestimmen. Die Übereinstimmung zwischen den Anwendern wurde ebenfalls bewertet. Bei Patienten mit assoziierten intraokularen Raumforderungen wurden die Ergebnisse mit konventionellem US inklusive Dopplertechniken und CEUS verglichen, um tumorfreie Raumforderungen von Neoplasien zu differenzieren.

Ergebnisse: Nach dem Referenzstandard hatten 13 Patienten eine Ablatio retinae und 4 Patienten eine Ablatio chorioideae. Es gab acht Patienten mit assoziierten intraokularen Raumforderungen (4 subretinale Blutungen, 3 maligne Melanome, 1 Metastase). Die Übereinstimmung zwischen den Anwendern war für die konventionellen Methoden gut (K = 0,644) und für CEUS sehr gut (K = 0,833). Die diagnostische Leistung des CEUS war für beide Anwender hoch (Fläche ± Standardfehler unter der ROC-Kurve: 0,966 ± 0,031 für Anwender 1 und 0,900 ± 0.055 für Anwender 2). Zwei falsch-positive und ein falsch negatives Ergebnis traten bei Patienten mit proliferativer diabetischer Retinopathie auf. CEUS konnte erfolgreich subretinale Hämorrhagien von hypovaskulären Neoplasien unterscheiden.

Schlussfolgerung: CEUS ist eine hilfreiche US-Methode, wenn im konventionellen US die Diagnose der retinal-choroidalen Ablösung schwierig ist zwischen Neoplasie und Hämatom differenziert werden muß. Die Beurteilung kann aber bei proliferativer diabetischer Retinopathie schwierig sein.

Key words

eye, retinal detachment - eye, ultrasound - eye, CEUS

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