Ultraschall Med 2007; 28(4): 387-393
DOI: 10.1055/s-2007-963041
Originalarbeit

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Steigerung der Bildqualität bei der Dignitätsbeurteilung mammasonografischer Herde mittels Frequenz-Compounding

Image Quality and Characterisation of Sonographically Detected Breast Lesions: Comparison of Tissue Harmonic Imaging Alone and in Combination with Frequency CompoundingA. Thomas1 , S. Filimonow3 , T. Slowinski2 , T. Fischer2
  • 1Klinik für Gynäkologie und Geburtshilfe, Universität Berlin
  • 2Institut für Radiologie, Universität Berlin Charité
  • 3Institut für Nephrologie, Universität Berlin Charité
Further Information

Publication History

eingereicht: 7.3.2006

angenommen: 24.1.2007

Publication Date:
29 June 2007 (online)

Zusammenfassung

Ziel: Zur besseren Einschätzung von Mammaläsionen im Mamma-Ultraschall ist sowohl der Einsatz des Frequenz-Compounding (FC) als auch das Tissue Harmonic Imaging (THI) möglich. Ziel dieser Studie war es, beide Verfahren unter der Fragestellung miteinander zu vergleichen, ob eine verbesserte Bildqualität im Mamma-Ultraschall erreicht wird und diese zur Verbesserung der Dignitätseinschätzung führt. Material und Methoden: Von 60 untersuchten Patientinnen konnten 39 Mammakarzinome und 21 benigne Befunde histologisch mittels Hochgeschwindigkeitsstanze gesichert werden (Aplio 80, Toshiba, Otawara, Japan). 120 Einzelbilder, 60 B-Mode-Bilder mit THI and 60 Bilder mit FC wurden von drei unabhängigen Befundern bewertet und entsprechend der BI-RADS-Klassifikation (BI-RADS 1 - 5) in ihrer Dignität eingeschätzt. Anschließend erfolgte eine subjektive Bewertung. Dabei wurde auf einer semiquantitativen Analogskala von - 2 (FC deutlich besser), - 1 (FC gering besser), 0 (beide Verfahren gleich), + 1 (THI gering besser) bis + 2 (THI deutlich besser) eine Einschätzung der beiden Verfahren vorgenommen. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Mann-Whitney-U-Test und der ROC-Analyse. Ergebnisse: Der Mittelwert der subjektiven Einschätzung der Bildqualität mittels der Analogskala lag bei - 0,56 ± 0,71. In 56 % der Bewertungen war das FC besser als das THI, 37 % der Bewertungen waren vergleichbar, und in nur 7 % der Bewertungen war das THI besser beurteilt worden als das FC. Die Area Under the Curve (AUC) ergab für das Verfahren THI-Werte von 0,945 und 0,969 für das FC-Verfahren ohne statistische Signifikanz (p > 0,05). Beide Verfahren haben eine vergleichbare Sensitivität (FC/THI 100/98 %) und Spezifität (FC/THI 76/74 %). Schlussfolgerung: Die diagnostische Wertigkeit von FC ist mit dem der THI vergleichbar, bis auf kleine Differenzen. Die bessere subjektive Einschätzung der Bildqualität des FC führt bei den Befundern zu einer besseren Dignitätseinschätzung von Mammaläsionen.

Abstract

Purpose: To determine the accuracy of frequency compounding (FC) in detection and characterisation of breast lesions by ultrasound (US) and to assess the image quality in direct comparison with tissue harmonic imaging (THI). Materials and Methods: A total of 60 breast lesions were examined; these were malignant in 39 cases and benign in 21 as confirmed by histology of core biopsy specimens (Aplio 80, Toshiba, Otawara, Japan). A total of 120 freeze frames, 60 B-mode scans with THI and 60 scans with FC were assessed by three independent examiners, who determined the presence of pathology on a scale of 1 to 5 using established criteria (BI-RADS classification). Image quality of each technique was rated on a ranking scale of - 2 (FC clearly superior to THI), - 1 (FC slightly superior to THI), 0 (identical), + 1 (THI slightly superior to FC), to + 2 (THI clearly superior to FC). The different US techniques were compared in terms of image quality and diagnostic accuracy using Mann Whitney U test and ROC analysis. Results: The results for image quality were as follows: - 0.56 ± 0.71. In 56 % of the images FC was superior to THI, both techniques were identical in 37 % of cases, and in only 7 % THI was superior to FC. The following AUCs (Area under Curve, presence of pathology) were calculated: 0.945 and 0.969 for THI and FC, respectively (not significant). The two US techniques had comparable sensitivity (FC/THI 100/98 %) and specificity (FC/THI 76/74 %).Conclusion: Altogether, the diagnostic value of FC was comparable to that of THI with only slight differences. For ultrasound examinations of breast lesions, FC improves the image quality and conspicuity of pathology.

Literatur

  • 1 Lorenzen J, Wedel A K, Lisboa B W. et al . Diagnostische Mammografie und Sonografie: Korrelation von diagnostischer BI-RADS-Einstufung mit dem histologischen und klinischen Endbefund.  Fortschr Röntgenstr. 2005;  177 1545-1551
  • 2 Kolb T M, Lichy J, Newhouse J H. Comparison of the performance of screening mammography, physical examination, and breast US and evaluation of factors that influence them: an analysis of 27,825 patient evaluations.  Radiology. 2002;  225 165-175
  • 3 Schulz-Wendtland R, Bock K, Aichinger U. et al . Mamma-Sonografie mit 7,5 MHz versus 13 MHz: Ist eine Verbesserung der diagnostischen Sicherheit im Rahmen der komplementären Mammadiagnostik möglich?.  Ultraschall in Med. 2005;  26 209-215
  • 4 Berg W A, Gutierrez L, NessAiver M S. et al . Diagnostic accuracy of mammography, clinical examination, US, and MR imaging in preoperative assessment of breast cancer.  Radiology. 2004;  233 830-849
  • 5 Geller B M, Vacek P M, Skelly J. et al . The use of additional imaging increased specificity and decreased sensitivity in screening mammography.  J Clin Epidermiol. 2005;  58 942-950
  • 6 Irwig L, Houssami N, Vliet van C. New technologies in screening for breast cancer: a systematic review of the accuracy.  Br J Cancer. 2004;  80 2118-2122
  • 7 Fischer T, Filimonow S, Taupitz M. et al . Bildqualität und Detektion pathologischer Prozesse im Ultraschallbild: Vergleich von B-Bild-Sonografie mit photopischer Bildgebung und harmonischer Bildgebung einzeln und in Kombination.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 1313-1317
  • 8 Desser T S, Jeffrey J r RB, Lane M J. et al . Tissue harmonic imaging: utility in abdominal and pelvic sonography.  J Clin Ultrasound. 1999;  27 135-142
  • 9 Stiskal M, Steinbach R, Obholzer G. et al . Tissue harmonic imaging Sonografie. Wird die Bildqualität bei Routineultraschalluntersuchungen im Abdomen verbessert?.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 1006-1010
  • 10 Schoelgens C. Native tissue harmonic imaging.  Radiologe. 1998;  38 420-423
  • 11 Shapiro R S, Wagreich J, Parsons R B. et al . Tissue harmonic imaging sonography: evaluation of image quality compared with conventional sonography.  Am J Roentgenol. 1998;  171 1203-1206
  • 12 Michailovich O V, Tannenbaum A. Despeckling of medical ultrasound images.  IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 2006;  53 64-78
  • 13 Adam D, Beilin-Nissan S, Friedmann Z. et al . The combined of spatial compounding and nonlinear filtering on the speckle reduction in ultrasound images.  Ultrasonics. 2006;  44 166-181
  • 14 American College of Radiology (ACR) .Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS®). Breast Imaging Atlas. Reston, VA; American College of Radiology 2003
  • 15 Watermann D O, Foldi M, Hanjalic-Beck A. et al . Three-dimensional ultrasound for the assessment of breast lesions.  Ultrasound Obstet Gynecol. 2005;  25 592-598
  • 16 Schulz-Wendtland R, Aichinger U, Kramer S. et al . Sonografisch gezielte Stanzbiopsie: Wie viele Biopsiezylinder sind notwendig?.  Fortschr Röntgenstr. 2003;  175 94-98
  • 17 Tu H, Varghese T, Madsen E l. et al . Ultrasound attenuation using compounding acquisition and processing.  Ultrason Imaging. 2003;  25 245-261
  • 18 Tu H, Zagzebski J A, Gerig A L. et al . Optimization of angular and frequency compounding in ultrasonic attenuation estimations.  J Acoust Soc Am. 2005;  117 3307-3318
  • 19 Dahl J J, Soo M S, Trahey G E. Clinical evaluation of combined spatial compounding and adaptive imaging in breast tissue.  Ultrason Imaging. 2004;  26 203-216
  • 20 Kubota K, Hisa N, Ogawa Y. et al . Evaluation o tissue harmonic imaging for breast tumors and axillary lymph nodes.  Oncol Rep. 2002;  9 1335-1338
  • 21 Hong A S, Rosen E L, Soo M S. et al . BI-RADS for sonography: positive and negative values of sonographic features.  AJR. 2005;  184 1260-1265
  • 22 Jung E M, Clevert D A, Lutz R. et al . Tissue Harmonic Imaging (THI) zur präoperativen sonografischen Markierung von Mammaherden.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 1121-1125
  • 23 Obenauer S, Hermann K P, Grabbe E. Applications and literature review of the BI-RADS classification.  Eur Radiol. 2005;  15 1027-1036
  • 24 www.brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/WilkeningWilkoG/Zusammenfassung.pdf

Dr. Anke Thomas

Klinik für Gynäkologie und Geburtshilfe, Universität Berlin

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