Differenzierung solitärer Lungenrundherde anhand von morphologischen Kriterien: Ein Vergleich zwischen Computertomographie und Magnetresonanztomographie bei 46 Patienten

Abstract

Studienziel: Die Studie sollte die Qualität der Dignitätsbeurteilung mittels Computer- und Magnet-Resonanz-Tomographie bei fokalen Lungenläsionen vergleichen. Es sollten die Möglichkeiten zur Dignitätsbestimmung durch die Computer- und Magnet-Resonanz-Tomographie, sowie durch Kombination dieser Methoden erfasst werden. Es sind hierfür Sequenzen im CT, in der MRT-Protonengewichtung und in MRT-Kontrastmittelstudien untersucht worden.

Material und Methoden: 46 Patienten mit einem solitären Lungenrundherd ungeklärter Dignität wurden mittels CT und MRT-Protonenwichtung und MRT-Kontrastmittelstudien. Per Resektion und histologischer Analyse oder zweijähriger Verlaufskontrolle wurden 22 Rundherde als benigne und 24 als maligne erkannt.

Ergebnisse: Im CT sind die für eine Dignitätsbeurteilung signifikanten Parameter: Form, Randerscheinung, Spikulierung, Vessel-sign und Pleuraanschluß bzw. Pleuraretraktion. In der MRT-Protonenwichtung sind die für eine Dignitätsbeurteilung signifikanten Parameter: Form, Randerscheinung, Inhomogenität und das Vessel-sign. Bei den MRT-Kontrastmittelaufnahmen sind die für die Dignitätseinschätzung signifikanten Parameter: keine Aufnahme von Kontrastmittel, homogene, inhomogene, ringförmige oder noduläre Kontrastmittelaufnahme. Bei Verwendung der auf dem Niveau p<0,05 signifikanten Parameter ergeben sich für die einzelnen Untersuchungsmethoden folgende Sensitivität und Spezifität: CT 96 % Sensitivität, 55 % Spezifität; MRT-Protonenwichtung 92 % Sensitivität, 64 % Spezifität; MRT-Protonenwichtung kombiniert mit Kontrastmitteldynamik: 92 % Sensitivität, 59 % Spezifität; CT kombiniert mit MRT-Protonenwichtung und Kontrastmittel-untersuchungen: 96 % Sensitivität, 73 % Spezifität. Bei einer durchgeführten statistischen Analyse nur unter Berücksichtigung der morphologischen Kriterien Form und Randerscheinung ließ sich im CT bereits eine Sensitivität von 96 % bei einer Spezifität von 55 % erreichen. Bei der MRT-Protonenwichtung lag unter ausschließlicher Berücksichtigung der morphologischen Merkmale Form und Randerscheinung die Sensitivität bei 96 % bei einer Spezifität von 50 %.

Zum Vergleich dieser Ergebnisse mit dem Befundungsalltag in radiologischen Kliniken wurden Befundungssitzungen mit dem CT- und MRT-Bildmaterial durch 3 Radiologen durchgeführt. Es ergaben sich folgende Werte: Sensitivität der CT-Befundung: 95 %. Spezifität der CT-Befundungen: 41 %. Sensitivität bei der MRT-Protonenwichtung: 89 %, Spezifität bei der MRT-Protonenwichtung: 42 %. Sensitivität bei der MRT-Protonenwichtung kombiniert mit KM-Befundungen: 91 %, Spezifität bei der MRT-Protonenwichtung kombiniert mit KM-Befundungen: 41 %.

Schlußfolgerung: MRT-protonengewichtete Aufnahmen lassen sich gleichwertig bei der Dignitätseinschätzung zu CT-Aufnahmen verwenden. Die Kombination aus CT, MRT-Protonenwichtung und MRT-KM-Studien lieferte das beste Ergebnis bei einer Sensitivität von 96 % und einer Spezifität von 73 %. Die Befundungen des Bildmaterials durch drei Untersucher erreichte eine vom Verfahren (CT oder MRT) unabhängige Sensitivität von im Mittel 91 %, bei einer vom Verfahren (CT oder MRT) unabhängigen Spezifität von im Mittel 41 %.

Purpose: To evaluate and compare computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) in the morphologic analysis of solitary pulmonary nodules (SPN). To determine the possibilities of each method or the combination of methods in the differentiation between malignant and benign solitary pulmonary nodules. Therefore CT and MRI-2D-GRE as well as contrast enhanced MRI images were used.

Materials and methods: 46 patients met the inclusion criteria of a solitary pulmonary nodule. CT and MRI-2D-GRE as well as MRI contrast enhanced series were made of all SPN. Through histological diagnosis or observation over 2 years 22 SPN were revealed as benign and 24 as malign.

Results: For the differentiation in benign or malign SPN the significant parameters on computed tomography are: form, shape, spiculae, pleural retraction and vessel sign. For differentiation in benign or malign SPNs on MRI-2D-GRE are the significant parameters: form, shape, inhomogeneous structure and vessel sign. For differentiation in benign or malign SPN on contrast enhanced MRI are the significant parameters: no enhancement, homogenous enhancement, inhomogeneous enhancement, ring-shaped enhancement or nodular enhancement. Using these parameters significant on the level p<0.05 we reached the following sensitivity and specificity: CT 96 % sensitivity, 55 % specificity; MRI-2D-GRE 92 % sensitivity, 64 % specificity; MRI-2D-GRE combined with contrast enhanced MRI: 92 % sensitivity, 59 % specificity; CT combined with MRI-2D-GRE and contrast enhanced MRI: 96 % sensitivity, 73 % specificity. In the statistical analysis only regarding the morphologic criteria form and shape the sensitivity using CT was 96 % and the specificity was 55 %. On MRI-2D-GRE only regarding the two parameters form and shape the sensitivity was 96 % and the specificity was 50 %.

To evaluate these results in a clinical setting we performed a diagnostic assessment of the images with three radiologists. The diagnostic sensitivity compared to the histological findings was: CT 95 % sensitivity, 41 % specificity. MRI-2D-GRE 89 % sensitivity, 42 % specificity. MRI-2D-GRE combined with contrast enhanced MRI combined: 91 % sensitivity, 41 % specificity

Conclusion: MRI-2D-GRE series are equal to computed tomography in the morphological analysis and in the examination of the differences between malignant and benign solitary pulmonary nodules. The best result in the differentiation between benign and malign SPN was reached by the combination of MRI-2D-GRE, contrast enhanced MRI and CT. Diagnostic assessments of the images with three radiologists reached the same results in sensitivity and specificity independent of the used sequences (MRI or CT).