Computerassistierte Quantifizierungsanalyse der kontrastmittelverstärkten Powerdoppler-Sonographie bei unklaren Herdbefunden der Mamma

Zusammenfassung

Ziel: Evaluierung der diagnostischen Wertigkeit einer computerassistierten Quantifizierung der kontrastmittelverstärkten Powerdoppler-Sonographie (PDS) bei Mammatumoren. Methoden: Vor und nach der Bolusapplikation des Ultraschallkontrastmittels Levovist® (Schering AG, Deutschland, Dosis: 300 mg/ml) wurden 76 sonographische Herdbefunde (maligne, n = 39; benigne, n = 37) der Mamma untersucht. Die Bildaqkuisition erfolgte mit einem 7,5 Linear Array Transducer im Power-Modus (Sonoline Versa Pro bzw. Elegra, Fa. Siemens Erlangen, Deutschland). Nach der retrospektiven Videodigitalisierung wurden die Farbpixelmenge (CPD = Color Pixel Density) und der Signalverlauf über die Zeit nach Kontrastmittelapplikation in verschiedenen Tumorregionen (ROI=Gesamttumor, Tumorzentrum, Tumorperipherie) computerassistiert quantifiziert und dignitätsabhängig verglichen. Ergebnisse: Ein farbdoppler-sonographischer Signalnachweis vor Levovistapplikation gelang in 32,4 % (12/37) der benignen Läsionen und 46,2 % (18/39) der malignen Läsionen. Nach Levovistapplikation wurde in 54,0 % (20/37) der benignen Läsionen und 64,1 % (25/39) der malignen Läsionen ein Signal nachgewiesen. Sowohl vor als auch nach Levovistapplikation zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied für einen Signalnachweis abhängig von der Dignität des Herdbefundes. Im Tumorzentrum wurde eine signifikant höhere maximale CPD und prozentuale Farbpixelzunahme im Verhältnis zur markierten ROI nach Levovistgabe bei den malignen versus benignen Herdbefunden gefunden. Schlussfolgerungen: Gegenwärtig ist der Nachweis von Farbdopplersignalen durch die Powerdoppler-Sonographie in einem sonomorphologischen Herdbefund der Mamma ein unspezifisches Merkmal und nicht für die Routinediagnostik zur Verifikation unklarer mammasonographischer Befunde einsetzbar. Die Farbpixelquantifizierung erlaubt neben dem Signalnachweis eine vergleichende Beurteilung des dynamischen Kontrastmittelverlaufs.

Abstract

Purpose: To evaluate the potential diagnostic value of quantification of contrast enhanced power Doppler sonography in breast lesions. Materials and Methods: Before and after bolus application of 300mg/ml of the contrast agent Levovist® (Schering, Germany), 76 randomly selected equivocal breast lesions (37 benign, 39 malignant) underwent power Doppler sonography. The data were acquired with a 7.5 MHz linear array transducer (Sonoline Versa Pro and Sonoline Elegra Plus, Siemens, Germany). Following postprocessing digitalization, color pixel density (CPD) and dynamic contrast enhancement were calculated and compared using different regions of the tumor (entire lesion, center and periphery). Results: A measurable pixel signal prior to the application of the contrast agent was observed in 12 of 37 benign and in 18 of 39 malignant lesions (32.4 % and 46.2 %, respectively). After administration of the contrast agent, the lesions with measurable signal increased to 20 of 37 (54 %) and 25 of 39 (64.1 %), respectively. No statistically significant difference of dignity-related signal intensity could be verified before or after administration of the contrast agent. Maximum CPD and relative increase in pixel density after contrast medium was appreciably higher in the center of malignant lesions than in corresponding regions of benign lesions. Conclusion: Quantification of color pixel density is rather nonspecific for the discrimination of equivocal breast lesions and not suitable for clinical routine. Signal detection and quantification of color coded pixels enable comparison of dynamic contrast enhancement.

Key words

Colour-coded Doppler sonography - power Doppler - contrast media - breast cancer - dynamic signal enhancement

Literatur

• 1 Folkman J. Tumor angiogenesis.  Adv Cancer Res. 1974;  19 (0) 331-358
• 2 Bosari S, Lee A K, DeLellis R A, Wiley B D, Heatley G J, Silverman M L. Microvessel quantitation and prognosis in invasive breast carcinoma.  Hum Pathol. 1992;  23 (7) 755-761
• 3 Weidner N, Folkman J, Pozza F. et al . Tumor angiogenesis: a new significant and independent prognostic indicator in early-stage breast carcinoma.  J Natl Cancer Inst. 1992;  84 (24) 1875-1887
• 4 Maestro C, Bruneton J N, Marcy P Y, Huys C, Lorenzetti J. Etude comparative du doppler énergie et du doppler couleur en sénologie.  J Radiol. 1995;  76 (12) 1075-1078
• 5 McNicholas M M, Mercer P M, Miller J C, McDermott E W, O'Higgins N J, MacErlean D P. Color Doppler sonography in the evaluation of palpable breast masses.  Am J Roentgenol. 1993;  161 (4) 765-771
• 6 Schroeder R J, Maeurer J, Vogl T J. et al . D-galactose-based signal-enhanced color Doppler sonography of breast tumors and tumorlike lesions.  Invest Radiol. 1999;  34 (2) 109-115
• 7 Madjar H, Prömpeler H, Schürmann R, Göppinger A, Breckwoldt M, Pfleiderer A. Verbesserung der Durchblutungsdiagnostik von Brusttumoren durch Echo-Kontrastmittel.  Geburtsh u Frauenheilk. 1993;  53 866-869
• 8 Schroeder R J, Hadijuana J, Hidajat N. et al . Farbkodierte signalverstärkte Duplexsonographie raumfordernder intramammärer Prozesse.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  168 (5) 444-450
• 9 Cosgrove D O, Kedar R P, Bamber J C. et al . Breast diseases: color Doppler US in differential diagnosis.  Radiology. 1993;  189 (1) 99-104
• 10 Stuhrmann M, Aronius R, Roefke C, Schietzel M. Vaskularisation von Mammatumoren: Einsatz des Ultraschallkontrastmittels in der Dignitätsbeurteilung. Vorläufige Ergebnisse.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  169 (4) 360-364
• 11 Huber S, Delorme S, Knopp M V. et al . Breast tumors: computer-assisted quantitative assessment with color Doppler US.  Radiology. 1994;  192 (3) 797-801
• 12 Huber S, Helbich T, Kettenbach J, Dock W, Zuna I, Delorme S. Effects of a microbubble contrast agent on breast tumors: computer-assisted quantitative assessment with color Doppler US - early experience.  Radiology. 1998;  208 (2) 485-489
• 13 Kedar R P, Cosgrove D, McCready V R, Bamber J C, Carter E R. Microbubble contrast agent for color Doppler US: effect on breast masses. Work in progress.  Radiology. 1996;  198 (3) 679-686
• 14 Goldberg B B, Liu J B, Forsberg F. Ultrasound contrast agents: a review.  Ultrasound Med Biol. 1994;  20 (4) 319-333
• 15 Hochmuth A, Boehm T, Bitzer C, Fleck M, Schneider A, Kaiser W. Differentiation of breast masses using 3D sonographic and echo-enhancer-based evaluation of the vascular pattern: initial experience.  Ultrasound Med Biol. 2002;  28 (7) 845
• 16 Birdwell R L, Ikeda D M, Jeffrey S S, Jeffrey R B. Preliminary experience with power Doppler imaging of solid breast masses.  Am J Roentgenol. 1997;  169 (3) 703-707
• 17 Hayashi N, Miyamoto Y, Nakata N. et al . Breast masses: color Doppler, power Doppler, and spectral analysis findings.  J Clin Ultrasound. 1998;  26 (5) 231-238
• 18 Sohn C, Meyberg G. Erste Erfahrungen mit einer neuen Farbtechnik: die Ultraschall Angiographie.  Zentralbl Gynaekol. 1995;  117 (2) 90-96
• 19 Guazzaroni M, Cossu E, Danese V, Montanaro M, Simonetti G. Impiego del mezzo di contrasto Levovist SHU 508 A nella caratterizzazione delle lesioni solide della mammella.  Radiol Med (Torino). 1998;  96 (1 - 2) 35-41
• 20 Raza S, Baum J K. Solid breast lesions: evaluation with power Doppler US.  Radiology. 1997;  203 (1) 164-168
• 21 Huber S, Delorme S, Zuna I. Dynamische Erfassung der Kontrastmittelanflutung in der Dopplersonographie.  Radiologe. 1998;  38 (5) 390-393
• 22 Kedar R P, Cosgrove D O, Bamber J C, Bell D S. Automated quantification of color Doppler signals: a preliminary study in breast tumors.  Radiology. 1995;  197 (1) 39-43
• 23 Grischke E M, von Fournier D, Sohn C, Wallwiener D, Bastert G. Diagnostische Wertigkeit der Dopplersonographie bei der Beurteilung von Mammatumoren.  Zentralbl Gynaekol. 1996;  118 (10) 553-559
• 24 Huber S, Vesely M, Zuna I, Delorme S, Czembirek H. Computer-assisted quantitative evaluation of contrast-enhanced Power Doppler features and correlation with histopathology.  Ultrasound Med Biol. 2001;  27 (1) 3-11
• 25 Albrecht T, Cosgrove D O, Butler-Barnes J, Jayaram V, Mahler M, Urbank A, Bauer A. Vergleich von Bolusgabe und Infusion des Ultraschallkontrastmittels Levovist in der farbkodierten Duplexsonographie von Nierenarterien.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 824
• 26 Schwarz K Q, Chen X, Bezante G P, Phillips D, Schleif R. The doppler kinetics of microbubble echo contrast.  Ultrasound Med Biol. 1996;  22 (4) 453-462
• 27 Kutschker C, Allgayer B, Hauck W. Dignitätseinschätzung unklarer Mammatumoren mit Hilfe der farbkodierten Dopplersonographie.  Ultraschall Med. 1996;  17 (1) 18-22
• 28 Chaudhari M H, Forsberg F. Breast tumor vascularity identified by contrast enhanced ultrasound and pathology: initial results.  Ultrasonics. 2000;  38 105-109
• 29 Huber S, Stiskal M, Steinbach R, Czembirek H. Vaskularisation von Fibroadenomen: Kontrast-Harmonic-Imaging im Vergleich mit kontrastverstärktem Power-Doppler.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 830
• 30 Schlief R, Bauer A. Ultraschallkontrastmittel. Neue Perspektiven in der Ultraschalldiagnostik.  Radiology. 1996;  36 (1) 51-57