Rofo 2012; 184(9): 788-794
DOI: 10.1055/s-0032-1312864
Gastrointestinaltrakt
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Application of Classification Trees for the Qualitative Differentiation of Focal Liver Lesions Suspicious for Metastasis in Gadolinium-EOB-DTPA-Enhanced Liver MR Imaging

Einsatz von Klassifizierungsbäumen für die qualitative Differentialdiagnose metastasenverdächtiger fokaler Leberläsionen in der Gadolinium-EOB-DTPA angehobenen Leber-MRT
J. Schelhorn
1   Department of Radiology and Nuclear Medicine, Sophien und Hufeland Klinikum, Weimar
,
M. Benndorf
2   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Jena, Friedrich-Schiller-University Jena
,
M. Dietzel
2   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Jena, Friedrich-Schiller-University Jena
,
H. P. Burmeister
2   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Jena, Friedrich-Schiller-University Jena
,
W. A. Kaiser
2   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Jena, Friedrich-Schiller-University Jena
,
P. A. T. Baltzer
2   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Jena, Friedrich-Schiller-University Jena
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Publication History

28 December 2011

20 April 2012

Publication Date:
22 May 2012 (online)

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Abstract

Purpose: To evaluate the diagnostic accuracy of qualitative descriptors alone and in combination for the classification of focal liver lesions (FLLs) suspicious for metastasis in gadolinium-EOB-DTPA-enhanced liver MR imaging.

Materials and Methods: Consecutive patients with clinically suspected liver metastases were eligible for this retrospective investigation. 50 patients met the inclusion criteria. All underwent Gd-EOB-DTPA-enhanced liver MRI (T2w, chemical shift T1w, dynamic T1w). Primary liver malignancies or treated lesions were excluded. All investigations were read by two blinded observers (O1, O2). Both independently identified the presence of lesions and evaluated predefined qualitative lesion descriptors (signal intensities, enhancement pattern and morphology). A reference standard was determined under consideration of all clinical and follow-up information. Statistical analysis besides contingency tables (chi square, kappa statistics) included descriptor combinations using classification trees (CHAID methodology) as well as ROC analysis.

Results: In 38 patients, 120 FLLs (52 benign, 68 malignant) were present. 115 (48 benign, 67 malignant) were identified by the observers. The enhancement pattern, relative SI upon T2w and late enhanced T1w images contributed significantly to the differentiation of FLLs. The overall classification accuracy was 91.3 % (O1) and 88.7 % (O2), kappa = 0.902.

Conclusion: The combination of qualitative lesion descriptors proposed in this work revealed high diagnostic accuracy and interobserver agreement in the differentiation of focal liver lesions suspicious for metastases using Gd-EOB-DTPA-enhanced liver MRI.

Zusammenfassung

Ziel: Evaluation der diagnostischen Genauigkeit qualitativer Diagnosekriterien einzeln und in Kombination für die Klassifikation metastasenverdächtiger fokaler Leberläsionen (FLL) in der Gadolinium-EOB-DTPA-angehobenen Leber MRT.

Material und Methoden: Konsekutive Patienten mit klinischem Verdacht auf Lebermetastasen kamen für diese retrospektive Untersuchung infrage. 50 Patienten erfüllten die Einschlusskriterien. Alle unterzogen sich einer Gd-EOB-DTPA angehobenen Leber-MRT (T2w, chemical shift T1w, dynamische T1w). Primäre maligne Neoplasien der Leber sowie anbehandelte Läsionen wurden ausgeschlossen. Alle Untersuchungen wurden durch 2 geblindete Untersucher (U1, U2) evaluiert. Diese bewerteten unabhängig voneinander das Vorhandensein von Läsionen sowie definierte qualitative Deskriptoren (Signalintensitäten, Anreicherungsmuster und Morphologie). Der Referenzstandard wurde unter Berücksichtigung aller klinischen Informationen gebildet. Die statistische Analyse beinhaltete neben Kontingenztafeln (Chi-Quadrat, kappa) die Kombination von Einzelkriterien mittels Klassifizierungsbäumen (CHAID-Methode) sowie eine ROC-Analyse.

Ergebnisse: In 38 Patienten fanden sich 120 FLL (52 benigne, 68 maligne), 115 (48 benigne, 67 maligne) wurden durch die Untersucher identifiziert. Anreicherungsmuster, relative SI in der T2w und Spätphasen-T1w-Bilder trugen signifikant zur Differenzierung von FLL bei. Die Gesamtgenauigkeit betrug 91,3 % (U1) und 88,7 % (U2), kappa = 0,902.

Schlussfolgerung: Die in dieser Arbeit dargelegte Kombination von qualitativen Läsionsdeskriptoren demonstrierte hohe Treffsicherheit und Interobserver-Übereinstimmung in der Differenzierung von metastasensuspekten FLL in der Gd-EOB-DTPA-angehobenen Leber-MRT.