Rofo 2005; 177(1): 41-49
DOI: 10.1055/s-2004-813857
Thorax

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Detektion von Lungenrundherden mit der Magnetresonanztomographie in Atemanhaltetechnik im Vergleich zur Spiral-Computertomographie

Detection of Pulmonary Nodules with Breath-hold Magnetic Resonance Imaging in Comparison with Computed TomographyJ. F. Schäfer1 , J. Vollmar1 , F. Schick2 , M. D. Seemann1 , P. Kamm1 , B. Erdtmann1 , C. D. Claussen1
  • 1Abteilung für Radiologische Diagnostik, Universitätsklinikum Tübingen
  • 2Abteilung für Radiologische Diagnostik, Sektion Experimentelle Radiologie, Universitätsklinikum Tübingen
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Publication Date:
19 January 2005 (online)

Zusammenfassung

Ziel: Unabhängige Evaluation der Sensitivität und der falsch positiven Befunde von zwei schnellen MR-Sequenzen in der Detektion von Lungenrundherden im Vergleich zur Spiral-CT. Material und Methoden: Es wurden 30 Patienten eingeschlossen, bei denen zuvor unter dem Verdacht auf Lungenrundherde eine Spiral-CT durchgeführt wurde. Bei 26 von ihnen wurden insgesamt 37 Herde gefunden (Durchmesser 3 - 30 mm). Die Untersuchung erfolgte an einer 1,5-T-Einheit (Sonata, Siemens), atemangehalten mit einer axialen 3D-Gradientenechosequenz (3D-GRE) und einer Half-Fourier-Single-Shot-Fast-Spin-Echo-Sequenz (HASTE) in drei Ebenen. Die Auswertung erfolgte prospektiv durch zwei unabhängige Untersucher (A und B) mit unterschiedlicher Erfahrung in der MR-Lungenbildgebung sowie retrospektiv in Kenntnis der CT. Die Ergebnisse wurden für alle Herde und für Herde > 4 mm berechnet. Ergebnisse: Für die 3D-GRE fanden sich Sensitivitäten von 73 %, 70 % und 84 %, für die HASTE von 65 %, 68 % und 81 % (Untersucher A, B und retrospektiv). Für Herde > 4 mm ergaben sich 93 %, 89 % und 96 % in der 3D-GRE und 85 %, 85 % und 96 % in der HASTE. Die Anzahl von falsch positiven Befunden war bei Untersucherabhängigkeit in der 3D-GRE geringer (2 und 16) als in der HASTE (4 und 40). Im Vergleich war die 3D-GRE bei beiden Untersuchern (A und B) genauer (p = 0,08 und p = 0,00003). Schlussfolgerungen: Erst Rundherde größer als 4 mm waren in der MRT befriedigend nachweisbar. Bei vergleichbarer Sensitivität erscheint die 3D-GRE der HASTE aufgrund reduzierter falsch positiver Befunde überlegen.

Abstract

Purpose: Evaluation of sensitivity and false positive findings of two fast MRI sequences for the detection of pulmonary nodules in comparison with spiral CT by two independent observers. Materials and Methods: All 30 enrolled patients had a spiral CT or MSCT as base line study. MRI was performed with a 1.5 T MR scanner (Sonata, Siemens) using a transverse 3D gradient echo sequence (3D-GRE: TR/TE/flip = 2.9 ms/1.1 ms/5°) and a half-Fourier single-shot fast spin-echo sequence (HASTE: TR/TE/flip = 800/25/150°) acquired in three planes. A separate analysis for both sequences was carried out prospectively by two independent readers (A and B) with different experience regarding pulmonary MRI. Additionally, a retrospective reading with knowledge of the CT scans was done. Results were calculated for all lesions and for lesions larger than 4 mm. Results: The sensitivities were 73 %, 70 % and 84 % for the 3D-GRE sequence (reader A, reader B, retrospective reading) and 65 %, 68 % and 81 % for the HASTE sequence. For lesions larger than 4 mm, the sensitivities were 93 %, 89 %, 96 % for the 3D-GRE sequence and 85 %, 85 %, 96 % for the HASTE sequence. The rate of false positive findings depended on the reader’s experience, but was generally lower for the 3D-GRE sequence with 2 and 16 (reader A and B) false positive nodules compared to 4 and 40 false positive findings for the HASTE sequence. The 3D-GRE sequence was more accurate for both readers (reader A: p = 0.08, reader B: p = 0.00003). Conclusion: The sensitivity of MRI for the detection of lung nodules was only acceptable for lesions larger than 4 mm. The 3D-GRE sequence is superior to the HASTE sequence due to the reduced amount of false positive findings with comparable sensitivity.

Literatur

  • 1 Hatabu H, Chen Q, Stock K. et al . Fast magnetic resonance imaging of the lung.  Eur J Radiol. 1999;  29 114-132
  • 2 Leutner C, Schild H. MRT des Lungenparenchyms.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 168-175
  • 3 Heussel C, Sandner A, Voigtlander T. et al . Prospektive Machbarkeitsstudie zum Vergleich von Roentgenübersichtsaufnahme und Thorax-MRT in Atemanhaltetechnik am offenen Niederfeldgerät.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 854-861
  • 4 Schaefer J, Vollmar J, Schick F. et al . Bildgebende Diagnostik solitärer Lungenrundherde am offenen Niederfeld-MRT - Ein Vergleich zweier MR-Sequenzen mit der Spiral-CT.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 1107-1114
  • 5 Lutterbey G, Leutner C, Gieseke J. et al . Detektion fokaler Lungenläsionen mit der Magnetresonanz-Tomographie mittels T2-gewichteter Ultrashort-Turbo-Spin-Echo-Sequenz im Vergleich zur Spiral-Computer-Tomographie.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  169 365-369
  • 6 Semelka R, Cem B N, Wilber K. et al . Breath-hold 3D gradient-echo MR imaging of the lung parenchyma: evaluation of reproducibility of image quality in normals and preliminary observations in patients with disease.  J Magn Reson Imaging. 2000;  11 195-200
  • 7 Biederer J, Schoene A, Freitag S. et al . Simulated pulmonary nodules implanted in a dedicated porcine chest phantom: sensitivity of MR imaging for detection.  Radiology. 2003;  227 475-483
  • 8 Diederich S, Wormanns D, Heindel W. Radiologisches Screening des Bronchialkarzinoms: Aktueller Stand und zukünftige Perspektiven.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 873-882
  • 9 Diederich S, Lenzen H, Windmann R. et al . Pulmonary nodules: experimental and clinical studies at low-dose CT.  Radiology. 1999;  213 289-298
  • 10 Diederich S, Wormanns D, Lenzen H. et al . Screening for asymptomatic early bronchogenic carcinoma with low dose CT of the chest.  Cancer. 2000;  89 2483-2484
  • 11 Galanski M, Nagel H, Stamm G. CT-Expositionspraxis in der Bundesrepublik Deutschland.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 R1-66
  • 12 Wormanns D, Kohl G, Klotz E. et al . Volumetric measurements of pulmonary nodules at multi-row detector CT: in vivo reproducibility.  Eur Radiol. 2004;  14 86-92
  • 13 Coppenrath E, Mueller-Lisse U G, Lechel U. et al . Niedrigdosis-Spiral-CT des Thorax in der Verlaufskontrolle nichtmaligner Lungenerkrankungen.  Fortschr Röntgenstr. 2004;  176 522-528
  • 14 Biederer J, Graessner J, Heller M. Magnetresonanztomographie der Lunge mit einer volumeninterpolierten 3D-Gradientenechosequenz.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 883-887
  • 15 Knight-Scott J, Keilholz-George S, Mai V. et al . Temporal dynamics of blood flow effects in half-Fourier fast spin echo (1)H magnetic resonance imaging of the human lungs.  J Magn Reson Imaging. 2001;  14 411-418
  • 16 Heidemann R, Griswold M, Kiefer B. et al . Resolution enhancement in lung 1H imaging using parallel imaging methods.  Magn Reson Med. 2003;  49 391-394
  • 17 Goyen M, Barkhausen J, Kuehl H. et al . Kontrastmittelverstärkte 3D-MR-Venographie der oberen Thoraxapertur: Erste Erfahrungen.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 356-361
  • 18 Feuerstein I, Jicha D, Pass H. et al . Pulmonary metastases: MR imaging with surgical correlation-a prospective study.  Radiology. 1992;  182 123-129
  • 19 Kono M, Adachi S, Kusumoto M. et al . Clinical utility of Gd-DTPA-enhanced magnetic resonance imaging in lung cancer.  J Thorac Imaging. 1993;  8 18-26
  • 20 Knopp M, Hess T, Schad L. et al . MR-Tomographie von Lungenmetastasen mit schnellen Gradientenechosequenzen. Erste Ergebnisse in der diagnostischen Anwendung.  Radiologe. 1994;  34 581-587
  • 21 Hittmair K, Eckersberger F, Klepetko W. et al . Evaluation of solitary pulmonary nodules with dynamic contrast-enhanced MR imaging - a promising technique.  Magn Reson Imaging. 1995;  13 923-933
  • 22 Guckel C, Schnabel K, Deimling M. et al . Solitary pulmonary nodules: MR evaluation of enhancement patterns with contrast-enhanced dynamic snapshot gradient-echo imaging.  Radiology. 1996;  200 681-686
  • 23 Kersjes W, Mayer E, Buchenroth M. et al . Diagnosis of pulmonary metastases with turbo-SE MR imaging.  Eur Radiol. 1997;  7 1190-1194
  • 24 Leutner C, Gieseke J, Lutterbey G. et al . MRT versus CT in der Diagnostik von Pneumonien: Evaluation einer T2-gewichteten ultraschnellen Turbo-Spin-Echo-Sequenz (UTSE).  Fortschr Röntgenstr. 1999;  170 449-456
  • 25 Chung M, Lee H, Kwon S. et al . MR imaging of solitary pulmonary lesion: emphasis on tuberculomas and comparison with tumors.  J Magn Reson Imaging. 2000;  11 629-637
  • 26 Biederer J, Graessner J, Heller M. Magnetresonanztomographie der Lunge mit einer volumeninterpolierten 3D-Gradientenechosequenz.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 883-887
  • 27 Hatabu H, Gaa J, Tadamura E. et al . MR imaging of pulmonary parenchyma with a half-Fourier single-shot turbo spin-echo (HASTE) sequence.  Eur J Radiol. 1999;  29 152-159
  • 28 Hatabu H, Tadamura E, Prasad P. et al . Noninvasive pulmonary perfusion imaging by STAR-HASTE sequence.  Magn Reson Med. 2000;  44 808-812
  • 29 Wormanns D, Beyer F, Diederich S. et al . Vergleich der diagnostischen Leistungsfähigkeit eines kommerziellen CAD-Systems zur automatischen Detektion von Lungenherden mit ärztlicher Einzel- und Doppelbefundung.  Fortschr Röntgenstr. 2004;  176 953-958

Dr. Jürgen F. Schäfer

Abteilung für Radiologische Diagnostik, Universitätsklinikum Tübingen

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