Ultraschall Med 2015; 36(06): 611-617
DOI: 10.1055/s-0034-1398985
Original Article
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Strain Elastography Evaluation of Rectal Tumors: Inter- and Intraobserver Reproducibility

Elastografie von Rektumtumoren: Inter- und Intraobserver-Reproduzierbarkeit
J. E. R. Waage
1   Department of Clinical Medicine, University of Bergen, Norway
2   Department of Surgery, Haukeland University Hospital, Bergen, Norway
,
S. R. Rafaelsen
3   Department of Radiology, DCCG South Vejle Hospital, Vejle, Denmark
,
N. R. Borley
4   Department of Gastrointestinal Surgery, Cheltenham General Hospital, Cheltenham, UK
,
R. F. Havre
1   Department of Clinical Medicine, University of Bergen, Norway
,
E. T. Gubberud
2   Department of Surgery, Haukeland University Hospital, Bergen, Norway
,
S. Leh
5   Department of Pathology, Haukeland University Hospital, Bergen, Norway
,
T. Kolbro
6   Department of Surgery A, OUH Svendborg Hospital, Svendborg, Denmark
,
K. K. Hagen
7   Department of Surgery, Bispebjerg University Hospital, Copenhagen, Denmark
,
G. E. Eide
8   Department of Global Public Health and Primary Care, University of Bergen, Norway
,
F. Pfeffer
1   Department of Clinical Medicine, University of Bergen, Norway
2   Department of Surgery, Haukeland University Hospital, Bergen, Norway
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Publikationsverlauf

14. April 2014

13. Dezember 2014

Publikationsdatum:
15. April 2015 (online)

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Abstract

Purpose: Elastography is a promising method for the identification and differentiation of malignant tissue in several organ systems. The primary aim was to evaluate the inter- and intraobserver reproducibility of endorectal strain elastography differentiation of adenomas and adenocarcinomas. The secondary aim was to compare the performance of strain elastography to endorectal ultrasonography (ERUS) examinations.

Materials and Methods: Consecutive inclusion of 95 ERUS examinations and 110 elastography video loops with ERUS overlay mode. Video loops were randomized and evaluated by eight observers on two separate occasions. Observers were blinded to all clinical information except the circumferential location of the tumor. A continuous visual analog scale (VAS) and a categorical scale (W-score) were used for elastography evaluation. ERUS loops were T-staged according to the TNM classification system. Histopathological evaluation of surgical resection specimen was used as the reference standard.

Results: Strain elastography visual evaluation yielded intraobserver variability from 0.86 to 0.97 and interobserver variability of 0.99. VAS strain elastography differentiation of adenomas (pT0) and adenocarcinomas (pT1 – 4) yielded sensitivity, specificity, accuracy, positive and negative predictive values of 0.94, 0.71, 0.89, 0.92 and 0.78, respectively. The corresponding ERUS values were 0.83, 0.64, 0.79, 0.88 and 0.54, respectively.

Conclusion: Visual evaluation of elastography loops is highly reproducible in an offline setting with blinded observers, and correlates significantly with pT-stages. Strain elastography performs better than ERUS and might consequently improve staging.

Zusammenfassung

Ziel: Die Identifikation und Differenzierung von bösartigen Tumoren in verschiedenen Organen mit Elastografie/Gewebeelastizität hat vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Primäres Ziel dieser Studie war die Evaluation der Inter- und Intra-Beobachter Variabilität der Differenzierung von Adenomen und Adenokarzinomen mittels endorektaler Elastografie. Zusätzlich wurden die Ergebnisse von Elastografie und endorektalem Ultraschall (ERUS) verglichen.

Material und Methoden: 95 gespeicherte ERUS- und 110 Elastografie-Videos wurden eingeschlossen. Die Videoclips wurden randomisiert und von 8 Untersuchern zu 2 verschiedenen Zeitpunkten ausgewertet. Bis auf die zirkumferentielle Lage des Tumors waren alle klinischen Informationen für die Untersucher geblindet. Eine kontinuierliche visuelle Analogskala (VAS) und eine kategorische Skala (W-Skala) wurden zur Beurteilung der Elastografie verwendet. ERUS- Schnitte wurden entsprechend der TNM- Klassifikation in T-Stadien eingeteilt. Die Histologie der Operationspräparate diente als Referenz.

Ergebnisse: Die visuelle Evaluierung der Gewebeelastizität ergab eine Intra- Beobachter Variabilität von 0,86 bis 0,97 und eine Inter-Beobachter Variabilität von 0,99. Die Differenzierung von Adenomen (pT0) und Adenokarzinomen (pT1 – 4) mittels VAS Gewebeelastizität ergab eine Sensitivität, Spezifität, Genauigkeit, positiver-, negativer- Vorhersagewert von 0,94, 0,71, 0,89, 0,92 und 0.78. Die entsprechenden Resultate für ERUS waren: 0,83, 0,64, 0,79, 0,88 und 0,54.

Schlussfolgerung: Die Bestimmung der Gewebeelastizität mittels VAS- und W- Skala ist eine sehr exakte und zuverlässige Methode zur Differenzierung von Adenomen und Adenokarzinomen des Rektum. Die Analyse der Videoclips ergibt eine höhere Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Elastografie verglichen mit ERUS-Untersuchungen.