Clinical Trial on the Accuracy of a Freehand and Sensor-Independent Three-Dimensional Power Doppler Ultrasound System Measuring Diameters, Volumes and Vascularity of Malignant Primaries of the Neck

Abstract

Aim: Diameters, volumes and vascularity of malignant primaries of the neck are of substantial importance for staging and prognosis. The purpose of this study was to determine the accuracy of a newly developed freehand and sensor-independent three-dimensional power Doppler ultrasound system (3D PDUS) in the assessment of these parameters. Method: 24 patients with squamous cell carcinomas of the neck underwent conventional ultrasound in B- and power Doppler-mode (US), 3D PDUS, and computed tomography (CT). Diameters (sagittal, longitudinal, and transverse) and volumes of the tumours were correlated with hand-segmentated CT images, whereas tumour vascularity was compared with US. Results: 3D PDUS and CT correlated highly regarding diameters and volumes (correlation coefficients r = 0.98/P < 0.001 and r = 0.98/P < 0.001, respectively). 3D PDUS and US correlated highly regarding vascularity (r = 0.92/P < 0.001). Conclusion: Although 3D PDUS is based on a freehand and sensorless data acquisition, it appears to be as accurate as CT or US for measurements of diameters, volumes and vascularity of neck malignancies. In spite of the excellent results it has to be mentioned that this technique needs a lot of training and its general use has to be employed with caution.

Klinische Studie zur Messgenauigkeit eines drei-dimensionalen power Doppler Ultraschallsystems ohne externen Positionsgeber bei Durchmessern, Volumina und Vaskularisation maligner Primärtumoren des Halses

Studienziel: Durchmesser, Volumen und Vaskularisation maligner Primärtumoren aus dem HNO-Bereich haben bezüglich des Stagings und der Prognose einen besonderen Stellenwert. Das Studienziel bestand darin, die Genauigkeit eines neuartigen, freihändigen, dreidimensionalen power Doppler Ultraschalls ohne externen Positionsgeber (3D PDUS) bei der Bestimmung dieser Parameter zu ermitteln. Methode: Bei 24 Patienten mit Plattenepithelkarzinomen aus dem HNO-Bereich wurden ein konventioneller B- und power Doppler-mode Ultraschall (US), 3D PDUS und eine Computertomographie (CT) durchgeführt. Durchmesser (sagittal, longitudinal und transversal) und das Volumen der Tumoren wurden mit manuell segmentierten CT-Bildern und die Tumorvaskularisation mit US korreliert. Ergebnisse: 3D PDUS und CT korrelierten sehr gut bezüglich der Durchmesser und des Volumens (Korrelationskoeffizienten jeweils r = 0,98/P < 0,001). 3D PDUS und US korrelierten ebenfalls sehr gut bezüglich der Vaskularisation (r = 0,92/P < 0,001). Schlussfolgerung: Trotz fehlender externer Positionsgeber scheint 3D PDUS ebenso genaue Messungen von Durchmessern, Volumina und der Vaskularisation von HNO-Tumoren zu ermöglichen wie die CT bzw. US. Trotz der exzellenten Ergebnisse muss darauf hingewiesen werden, dass diese Technik einen hohen Lernbedarf hat und nicht ohne Skepsis allgemein angewendet werden sollte.

Key words:

Three-dimensional ultrasound - Power Doppler - Vascularisation - Head and neck cancer

Schlüsselwörter:

Dreidimensionaler Ultraschall - Power Doppler - Vaskularisation - HNO-Malignome

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