Zusammenfassung
Ziel: Die Charakterisierung verschiedener Lebertumoren ist von therapeutischer und prognostischer
Relevanz und war bereits Ziel diverser Studien. Die Sonographie bietet zwar die Möglichkeit,
Lebertumoren ohne die Verwendung von Röntgenstrahlen zu detektieren, mit den bisherigen
Techniken ist eine sichere Artdiagnose jedoch selten möglich. Ziel der Studie war
die klinische Evaluierung der kontrastverstärkten Sonographie und der anschließenden
quantitativen digitalen Bildanalyse bei Patienten mit fokalen Leberläsionen. Methodik: In einer prospektiven Studie wurde bei 50 Patienten mit computertomographisch (n
= 47) oder magnetresonanztomographisch (n = 3) gesicherten Lebertumoren eine Sonographie
des Oberbauchs in nativer Technik und in Phaseninversionstechnik mit intravenöser
Gabe des schwefelhaltigen Ultraschallkontrastmittels SonoVue® durchgeführt. Zu festgelegten
Zeitpunkten nach Kontrastmittelgabe wurde ein digitales Standbild gespeichert und
für die jeweilige Läsion der Signalverlauf über die Zeit semiquantitativ ermittelt.
Als Goldstandard dienten die Ergebnisse von Resektion (n = 17) und Punktionsergebnis
(n = 19) sowie der weitere klinische Verlauf (n = 14). Ergebnisse: Während sich die korrekte artdiagnostische Zuordnung in der CT/MRT auf 78 % belief,
konnte sie von 60 % in der nativen Sonographie auf 86 % nach kontrastverstärkter Sonographie
gesteigert werden. Für die Tumorentitäten ergaben sich in der digitalen Graustufenbestimmung
typische Kurvenverläufe, wobei sich die Zeitpunkte 20 s und 100 s p. i. für die Differenzierung
einzelner Entitäten als optimal erwiesen. Schlussfolgerung: Die Quantifizierung der signalverstärkten Sonographie stellt eine Ergänzung der bisherigen
Diagnostik von Lebertumoren und einen Schritt in Richtung einer untersucherunabhängigen
Charakterisierung der Herde dar und sollte in weiteren Studien evaluiert werden.
Abstract
Purpose: The characterization of different liver tumors is of therapeutic and prognostic relevance
and has been the purpose of several studies. Although ultrasound offers the opportunity
to detect hepatic tumors without ionizing radiation, its previous techniques did not
lead toward a definitive differentiation of different tumor entities. The purpose
of this study was the clinical evaluation of contrast enhanced ultrasound followed
by quantitative digital analysis in patients with focal hepatic tumors. Materials and Methods: In a prospective study, 50 patients (18 females, 32males, age 28 to 83 years, mean
age 59.4 years) with liver tumors previously detected by CT (n = 47) or MRI (n = 3)
were examined by ultrasound of the upper abdomen using conventional technique and
phase inversion technique after intravenous application of sulfur-based contrast enhancer
SonoVue®. At scheduled intervals after application of the contrast enhancer, a digital
image was stored and the characteristic signal course of each lesion determined semiquantitatively.
The gold standard was either resection (n = 17), percutaneous needle biopsy (n = 19)
or the clinical course (n = 14). Results: While the percentage of tumors correctly characterized by CT/MRI amounted to 78 %,
the percentage increased from 60 % using conventional ultrasound to 86 % using contrast
enhanced ultrasound including grey-scale analysis. Typical graphs were achieved for
different tumor entities on digital grey-scale analysis. The optimal intervals for
the differentiation of particular entities were 20 and 100 seconds after injection.
Conclusion: Quantification of contrast enhanced ultrasound is an addition to the previous diagnostic
procedure in hepatic tumors. It offers the possibility of an investigator-independent
characterization of lesions and should be evaluated in further studies.
Key words
Liver tumors - ultrasound contrast agents - tumor characterization
Literatur
1 Diese Arbeit wurde unterstützt durch das Graduiertenkolleg 331 „Temperaturabhängige
Effekte in Therapie und Diagnostik” der Deutschen Forschungsgemeinschaft (GRK 331-2).
Die Ergebnisse dieser Arbeit sind Teil der Dissertation von Sascha Santosh Chopra.
1
Folkman J.
Role of angiogenesis in tumor growth and metastasis.
Semin Oncol.
2002;
29
15-18
2
Chen W X, Min P Q, Song B. et al .
Single-level dynamic spiral CT of hepatocellular carcinoma: correlation between imaging
features and density of tumor microvessels.
World J Gastroenterol.
2004;
10
67-72
3
Bezy-Wendling J, Kretowski M, Rolland Y.
Hepatic tumor enhancement in computed tomography: combined models of liver perfusion
and dynamic imaging.
Comput Biol Med.
2003;
33
77-89
4
Dill-Macky M J, Burns P N, Khalili K. et al .
Focal hepatic masses: enhancement patterns with SH U 508A and pulse-inversion US.
Radiology.
2002;
222
95-102
5
Cedrone A, Pompili M, Sallustio G. et al .
Comparison between color power Doppler ultrasound with echo-enhancer and spiral computed
tomography in the evaluation of hepatocellular carcinoma vascularization before and
after ablation procedures.
Am J Gastroenterol.
2001;
96
1854-1859
6
Hohmann J, Skrok J, Puls R. et al .
Charakterisierung fokaler Leberläsionen mit kontrastmittelgestütztem „low MI real
time” Ultraschall und SonoVue.
Fortschr Röntgenstr.
2003;
175
835-843
7
Albrecht T, Hoffmann C W, Schettler S. et al .
B-mode enhancement at phase-inversion US with air-based microbubble contrast agent:
initial experience in humans.
Radiology.
2000;
216
273-278
8
Hope Simpson D, Chin C T, Burns P N.
Pulse inversion doppler: a new method for detecting nonlinear echoes from microbubble
contrast agents.
IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control.
1999;
46
372-382
9
Burns P N, Wilson S R, Simpson D H.
Pulse inversion imaging of liver blood flow: improved method for characterizing fokal
masses with microbubble contrast.
Invest Radiol.
2000;
35
58-71
10
Tanaka S, Ioka T, Oshikawa O. et al .
Dynamic sonography of hepatic tumors.
AJR Am J Roentgenol.
2001;
177
799-805
11
Hosten N, Puls R, Bechstein W O. et al .
Focal liver lesions: Doppler ultrasound.
Eur Radiol.
1999;
9
428-435
12
Kim A Y, Choi B I, Kim T K. et al .
Hepatocellular carcinoma: power Doppler US with a contrast agent-preliminary results.
Radiology.
1998;
209
135-140
13
Solbiati L, Tonolini M, Cova L. et al .
The role of contrast-enhanced ultrasound in the detection of focal liver leasions.
Eur Radiol.
2001;
11 (Suppl. 3)
E15-26
14
Basilico R, Blomley M J, Harvey C J. et al .
Which continuous US scanning mode is optimal for the detection of vascularity in liver
lesions when enhanced with a second generation contrast agent?.
Eur J Radiol.
2002;
41
184-191
15
Youk J H, Kim C S, Lee J M.
Contrast-enhanced agent detection imaging: value in the characterization of focal
hepatic lesions.
J Ultrasound Med.
2003;
22
897-910
16
Wilson S R, Burns P N, Muradali D. et al .
Harmonic hepatic US with microbubble contrast agent: initial experience showing improved
characterization of hemangioma, hepatocellular carcinoma, and metastasis.
Radiology.
2000;
215
153-161
17
Numata K, Tanaka K, Kiba T. et al .
Contrast-enhanced, wide-band harmonic gray scale imaging of hepatocellular carcinoma:
correlation with helical computed tomographic findings.
J Ultrasound Med.
2001;
20
89-98
18
Strobel D, Raeker S, Martus P. et al .
Phase inversion harmonic imaging versus contrast-enhanced power Doppler sonography
for the characterization of focal liver lesions.
Int J Colorectal Dis.
2003;
18
63-72
19
Albrecht T, Hoffmann C W, Schmitz S A. et al .
Phase-inversion sonography during the liver-specific late phase of contrast enhancement:
improved detection of liver metastases.
Am J Roentgenol.
2001;
176
1191-1198
20
Albrecht T.
Kontrastmittelgestützter US - Herausforderung und Chance für die Radiologie.
Fortschr Röntgenstr.
2003;
175
889-891
21
Cosgrove D, Eckersley R, Blomley M. et al .
Quantification of blood flow.
Eur Radiol.
2001;
11
1338-1344
22
Kissel A, Rixe O, Methlin A. et al .
Quantification des débits hépatiques artériel et porte à l’aide des produits de contraste
ultrasonores: Application au diagnostic précoce des métastases hépatiques des cancers
colorectaux.
J Radiol.
2001;
82
1621-1625
23
Maeda K, Utsu M, Kihaile P E.
Quantification of sonographic echogenicity with grey-level histogram width: a clinical
tissue characterization.
Ultrasound Med Biol.
1998;
24
225-234
24
Dietrich C F.
Kontrastverstärkte 3D-Bildgebung unter Echtzeitbedingungen, eine neue Technik.
Fortschr Röntgenstr.
2002;
174
160-163
25
Yamamoto K, Shiraki K, Nakanishi S. et al .
The usefulness of digital subtraction imaging with Levovist in the diagnosis of focal
hepatic tumors.
Int J Oncol.
2003;
22
353-358
26
Leen E.
The role of contrast-enhanced ultrasound in the characterisation of focal liver lesions.
Eur Radiol.
2001;
11 (Suppl. 3)
E27-34
27
Kim T K, Choi B I, Han J K. et al .
Hepatic tumors: contrast agent-enhancement patterns with pulse-inversion harmonic
US.
Radiology.
2000;
216
411-417
28
Strobel D, Hoefer A, Martus P. et al .
Dynamic contrast-enhanced power Doppler sonography improves the differential diagnosis
of liver lesions.
Int J Colorectal Dis.
2001;
16
247-256
29
Semelka R C, Martin D R, Balci C. et al .
Focal liver lesions: comparison of dual-phase CT and multisequence multiplanar MR
imaging including dynamic gadolinium enhancement.
J Magn Reson Imaging.
2001;
13
397-401
30
Oudkerk M, Torres C G, Song B. et al .
Characterization of liver lesions with mangafodipir trisodium-enhanced MR imaging:
multicenter study comparing MR and dual-phase spiral CT.
Radiology.
2002;
223
517-524
31
Pirovano G, Vanzulli A, Marti-Bonmati L. et al .
Evaluation of the accuracy of gadobenate dimeglumine-enhanced MR imaging in the detection
and characterization of focal liver lesions.
AJR Am J Roentgenol.
2000;
175
1111-1120
Priv.-Doz. Dr. med. Arne-Jörn Lemke
Charité, Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow-Klinikum, Klinik für Strahlenheilkunde
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