Abstract
Purpose: We compared strain ratio vs. qualitative elastography for the further differentiation
of focal breast lesions, with special focus on limiting factors.
Materials and Methods: 215 patients with 224 histologically proven breast masses (116 malignant, 108 benign)
were prospectively examined using a high-end ultrasound system (Philips iU22) with
serial elastography function. B-mode scans and available mammograms were reviewed
according to the BIRADS classification, raw elastogram data was analyzed qualitatively
using the Tsukuba score and semiquantitatively by calculating the strain ratio (fat
to lesion ratio). For diagnostic performance, Receiver Operating Characteristic (ROC)
curve analysis was obtained. A sub-group analysis regarding breast density, lesion
size, lesion depth and histological subtypes was performed.
Results: Mean strain ratio values were 3.04 ± 0.9 for malignant and 1.91 ± 0.75 for benign
lesions (p < 0,001). The areas under the ROC curve values were 0.832 (95 % CI 0.777;
0.888) for strain ratio, 0.869 (95 % CI 0.822; 0.917) for Tsukuba score, 0.822 (95 %
CI 0.768; 0.876) for B-mode ultrasound and 0.853 (95 % CI 0.799; 0.907) for mammography.
Sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value
of the strain ratio were 90.7 %, 58.2 %, 70.3 % and 85.1 %, when a cutoff point of
2.0 was used. Only lesion depth ≤ 4 mm was associated with diagnostic failure in the
multivariate analysis of factors influencing accuracy, whereas no significant correlation
between breast density and lesion size and the accuracy of the strain ratio could
be found.
Conclusion: The addition of strain ratio to B-mode ultrasound increases specificity without loss
of sensitivity in differentiating between malignant and benign breast tumors. Strain
ratio measurements should not be carried out on tumors with a lesion depth ≤ 4 mm.
Zusammenfassung
Ziel: Ermittlung des Stellenwerts der semiquantitativen Strain Ratio (SR) in der Dignitätsbeurteilung
von Mammatumoren unter Berücksichtigung limitierender Faktoren
Material und Methoden: 215 Patientinnen mit 224 Brusttumoren wurden vor Stanzbiopsie mit einem Stufe-3-Ultraschallgerät
mit serieller Elastografieausstattung untersucht. Die Einschätzung des Elastizitätsscores
(ES) und Ermittlung der SR erfolgten patientenunabhängig anhand gespeicherter Rohdatensätze.
Die diagnostische Aussagekraft wurde durch Receiver-Operating-Characteristics(ROC)-Analyse
ermittelt, eine Subgruppenanalyse hinsichtlich Brustdichte, Tumorgröße und Hautabstand
erfolgte.
Ergebnisse: Die 116 malignen Tumoren wiesen eine signifikant größere mittlere SR auf als die
108 benignen Tumoren (3,04 ± 0,9 vs. 1,91 ± 0,75; p < 0,001). Die ROC-Analyse ergab
für die SR einen AUC(area under the curve)-Wert von 0,832 (95 % CI 0,777; 0,888),
für den ES 0,869 (95 % CI 0,822; 0,917) und für die B-Mode-Sonografie 0,822 (95 %
CI 0,768; 0,876). Unter Nutzung eines Cut-off-Wertes von 2,0 weist die SR eine Sensitivität
von 90,7 % und eine Spezifität von 58,2 % auf (ES 87,9 % und 73,1 %, B-Mode-Sonografie
97,4 % und 42,6 %). Die Multivarianzanalyse zum Einfluss von Brustdichte, Tumorgröße
und Hautabstand zeigt eine negative Korrelation zwischen Hautabstand und Genauigkeit
der SR.
Schlussfolgerung: Beide Elastografieverfahren zeigen im Vergleich zur B-Mode-Sonografie eine höhere
Spezifität bei etwas geringerer Sensitivität. Bei oberflächlich gelegenen Tumoren
ist die SR limitiert verwertbar.
Key words
breast - elastography - strain ratio - ultrasound - specificity
