Quantitative und qualitative Analysen der Durchblutung von Mammatumoren mittels Power-Doppler-Ultraschall

Zusammenfassung

Ziel: Unsere Studie wurde durchgeführt, um neue Erkenntnisse der Durchblutungsdiagnostik von Mammatumoren mittels Power-Doppler-Ultraschall zu erlangen. Hierdurch erhaltene Zusatzinformationen könnten die aktuelle Diagnostik von Mammatumoren weiter verbessern. Eine speziell entwickelte Software zielte auf die Analyse von Farbpixeln innerhalb der ROI (region of interest) als eine neue Methode der Auswertung ab. Material und Methoden: In unserer Studie wurden bei 45 Patientinnen mit 18 benignen und 27 malignen, histologisch gesicherten Läsionen physiologische und pathophysiologische Kriterien der Durchblutung über die Zeit evaluiert und die Farbpixel im Hinblick auf die Gesamtzahl der Pixel berechnet. Als Beurteilungskriterien dienten quantitative und qualitative Parameter durch erstellte dreidimensionale (3D-) Diagramme. Eine Irrtumswahrscheinlichkeit von 0,05 wurde mittels zweiseitiger Rangsummentests, dem U-Test nach Wilcoxon, Mann und Whitney, als statistisch signifikant bewertet. Ergebnisse: Einer der beiden quantitativen Indizes, die prozentuale Farbigkeit, zeigte eine statistische Signifikanz bezüglich der Dignitätsaussage durch eine erhöhte Anzahl der erfassten Farbpixel in Malignomen. Zudem fanden sich dynamische Unterschiede des Blutflusses mit charakteristischem Flussmuster in 89 % der benignen Läsionen und periodische Schwankungen in malignen Läsionen mit einer Treffsicherheit von 78 %. Schlussfolgerung: Die Untersuchungsergebnisse unserer Pilotstudie mittels Power-Doppler-Ultraschall liefern durchaus vielversprechende Ansatzpunkte zur Beurteilung der Dignität von Mammatumoren und könnten durch praktische Umsetzung in der Klinik mithilfe der entsprechenden Software weiter evaluiert werden.

Abstract

Purpose: Our study was performed to obtain additional information regarding the present diagnostic approaches in breast tumor diagnosis by investigating tumor vessels. We present a new method that helps to capture the morphologic features from power Doppler ultrasound images using a computer-aided system facilitating pixel relation analysis techniques in the region of interest (ROI). Materials and Methods: 45 solid breast tumors, including 18 benign and 27 malignant histologically proven cases, were studied using quantitative and qualitative parameters with extracted three-dimensional (3D) diagrams. We focused on pixel counting and on physiologic and pathophysiologic vascular analysis over time. P values less than 0.05 using the Wilcoxon, Mann and Whitney’s U-test were deemed statistically significant. Results: One of the two quantitative values, the color range, showed a statistical significance for distinguishing between benign and malignant lesions by counting more pixels in malignant cases. We detected differences in the blood flow dynamics with a characteristic flow texture in 89 % of benign lesions and periodic oscillations which were identified with a diagnostic accuracy of 78 % in malignant cases. Conclusion: The preliminary results show that the proposed method using power Doppler imaging is feasible and can aid in the classification of breast tumors as benign or malignant.

Key words

breast tumor - power doppler ultrasound - pixel relation analysis - quantitative parameters - periodic oscillation

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