Ultrasound Elastography of Pulmonary Lesions – A Feasibility Study

Abstract

Introduction: The potential of sonography in the examination of lung tissue is extremely limited by the air-filled alveoles of the lung. Only in special circumstances like pleural adhesion lesions, atelectasis or pneumonia can lung tissue be visualized by B-mode sonography. Real-time elastography was primarily applied to detect and visualize pulmonary lesions.

Methods and Patients: 8 patients with a total of 18 histologically proven metastases of the lung were included. All pulmonary lesions were detected by computed tomography. Sonographic examination was performed with a 7.5 MHz linear transducer (Acuson Antares premium edition, Siemens, Erlangen, Germany), including B-mode and real-time elastography (RTE). The mean distance between pleura and the lesions ranged from 0 to 2.5 cm. Two lesions were located in the upper right lobe, eleven lesions in the lower right and five in the lower left lobe.

Results: RTE was able to detect and visualize all 18 pulmonary lesions in contrast to B-mode. The size and distance of the lesions from the pleura correlated with the CT findings.

Conclusion: In contrast to B-mode sonography, RTE is able to detect and visualize peripheral, non-pleural adherent pulmonary lesions.

Zusammenfassung

Einleitung: Die Sonografie von Lungenmetastasen ist im B-Bild eingeschränkt und nur bei begleitender Entzündung, pleuraständigen Läsionen oder Atelektase möglich. Mit der Real-Time-Elastografie (RTE) wurde erstmalig versucht, periphere Lungenrundherde, die im CT verifiziert wurden, nachzuweisen.

Methode: Die Untersuchung wurde an 8 Patienten durchgeführt mit insgesamt 18 Herdbefunden. Alle Herdbefunde wurden primär in der Computertomografie nachgewiesen. Danach erfolgte die sonografische Korrelation im B-Bild und in der RTE. Für die sonografische Untersuchung stand ein Ultraschallgerät (Acuson Antares, premium edition, Siemens) mit einem 7.5 MHz Linearschallkopf zur Verfügung. Die pulmonalen Läsionen lagen in einer Tiefe von 0 bis 2,5 cm von der Pleura entfernt. Zwei Läsionen befanden sich im rechten Oberlappen, elf Läsionen im rechten, fünf im linken Unterlappen.

Ergebnisse: Mit der RTE konnten alle 18 intrapulmonalen Läsionen dargestellt werden, die im B-Bild nicht zu detektieren waren. Die Größe der Läsionen und der Abstand der Läsionen zur Pleura korrelierten mit den CT-Befunden.

Zusammenfassung: Im Gegensatz zur B-mode Sonografie können mit der RTE peripher gelegene, nicht pleuraständige intrapulmonale Läsionen im Ultraschall dargestellt werden.

Key words

pulmonary metastases - elastography - CT

• References

• 1 Leef JL, Klein JS. The solitary pulmonary nodule. Radiol Clin North Am 2002; 40: 123-143
• 2 Shah PK, Austin JH, White CS et al. Missed non-small cell lung cancer: radiographic findings of potentially resectable lesions evident only in retrospect. Radiology 2003; 226: 235-241
• 3 Austin JH, Romney BM, Goldsmith LS. Missed bronchogenic carcinoma: radiographic findings in 27 patients with a potentially resectable lesion evident in retrospect. Radiology 1992; 182: 115-122
• 4 Samei E, Flynn MJ, Peterson E et al. Subtle lung nodules: influence of local anatomic variations on detection. Radiology 2003; 228: 76-84
• 5 Sperandeo M, Sperandeo G, Varriale A et al. Contrast-enhanced ultrasound (CEUS) for the study of peripheral lung lesions: a preliminary study. Ultrasound Med Biol 2006; 32: 1467-1472
• 6 Prosch H, Mathis G, Mostbeck GH. Perkutaner Ultraschall in Diagnose und Staging des Bronchialkarzinoms. Ultraschall in Med 2008; 29: 466-484
• 7 Wojcinski S, Farrokh A, Weber S et al. Multicenter study of ultrasound real-time tissue elastography in 779 cases for the assessment of breast lesions: improved diagnostic performance by combining the BI-RADS®-US classification system with sonoelastography. Ultraschall in Med 2010; 31: 484-491
• 8 Meier-Meitinger M, Häberle L, Fasching PA et al. Assessment of breast cancer tumour size using six different methods. Eur Radiol 2011; 21: 1180-1187
• 9 Schrader H, Wiese M, Ellrichmann M et al. Diagnostic Value of Quantitative EUS Elastography for Malignant Pancreatic Tumors: Relationship with Pancreatic Fibrosis. Ultraschall in Med 2012; 33: E196-E201
• 10 Sperandeo M, Filabozzi P, Varriale A et al. Role of thoracic ultrasound in the assessment of pleural and pulmonary diseases. Journal of Ultrasound 2008; 11: 39-46
• 11 Görg C. Transcutaneous contrast-enhanced sonography of pleural-based pulmonary lesions. European Journal of Radiology 2007; 64: 213-221
• 12 Ophir J, Céspedes I, Ponnekanti H et al. Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues. Ultrason Imaging 1991; 13: 111-134
• 13 Adamietz BR, Meier-Meitinger M, Fasching P et al. New diagnostic criteria in real-time elastography for the assessment of breast lesions. Ultraschall in Med 2011; 32: 67-73
• 14 Goertz RS, Zopf Y, Jugl V et al. Measurement of liver elasticity with acoustic radiation force impulse (ARFI) technology: an alternative noninvasive method for staging liver fibrosis in viral hepatitis. Ultraschall in Med 2010; 31: 151-155
• 15 Sporea I, Vlad M, Bota S et al. Thyroid stiffness assessment by acoustic radiation force impulse elastography (ARFI). Ultraschall in Med 2011; 32: 281-285
• 16 Bamber J, Cosgrove D, Dietrich CF et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the clinical use of ultrasound elastography. Part 1: Basic principles and technology. Ultraschall in Med 2013; 34: 169-184
• 17 Cosgrove D, Piscaglia F, Bamber J et al. EFSUMB guidelines and recommendations on the clical use of ultrasound elastography. Part 2: Clinical Appllications. Ultraschall in Med 2013; 34: 238-253
• 18 Mariappan YK, Glaser KJ, Hubmayr RD et al. MR elastography of human lung parenchyma: technical development, theoretical modeling and in vivo validation. J Magn Reson Imaging 2011; 33: 1351-1361