Fusions-MRT-Bildgebung in der Diagnose und Lokalisation von vestibulärem Schwannom und intralabyrinthärem Schwannom

Fusion MR imaging: a fast one stop shopping tool for diagnosis and characterization of vestibular and intralabyrinthine schwannomas

  • Ziel: Das Ziel der vorliegenden Studie ist die vergleichende Bewertung von fusionierten T2-gewichteten und Kontrastmittel-(KM)-gestützten T1-gewichteten Magnetization-prepared Rapid Gradient-(MPRAGE)-Sequenzen im Hinblick auf die Diagnose und Lokalisation von vestibulären Schwannomen (VS) und / oder intralabyrinthären Schwannomen (ILS). Dabei werden die Parameter benötigte Zeitdauer bis zur Diagnose, Diagnosegenauigkeit, die Qualität des Bildmaterials und die Zahl der Artefakte evaluiert. Material und Methoden: Insgesamt werden die Magnetresonanztomografie-(MRT) -Daten von 53 Patienten, davon 10 mit einer VS-, 20 mit einer VS / - ILS Kombination und 4 mit einer reinen ILS- Erkrankung, evaluiert. Es wurden zwei Kontrollgruppen, bestehend aus 16 Patienten ohne Auffälligkeiten und 3 Patienten mit detektierten Pathologien, in die Datenerhebung integriert. Zwei Radiologen mit 10 und 12jähriger Berufserfahrung evaluierten die konventionellen und fusionierten Sequenzen (Konsensusbefunder 1 und 2). Weiterhin untersuchten zwei Gruppen von Radiologen mit 1-2 und 3 – 4 Jahre Weiterbildung die konventionellen MRT-Sequenzen oder die Fusionsbildung. Die Zeit der Diagnosefestlegung wurde gemessen. Die Bildqualität und die Zahl der Artefakte wurden anhand einer 5-Punkte-Bewertungsskala festgelegt. Die Ergebnisse der beiden Gruppen wurden mittels geeigneter statistischer Verfahren analysiert und verglichen. Ergebnisse: Die Befunder, denen die fusionierten Bilder zur Verfügung standen, konnten die Diagnose in allen Fällen schneller stellen. Die Diagnoseerstellung erfolgte durch die Befunder fast doppelt so schnell (33,4 s versus 63,5 s). Die Interrater-Reliabilität bezüglich der Erkennung von VS/ILS-Läsionen war – unabhängig vom Bildmaterial – exzellent (Cohens-Kappa (κ) 0,914–1,000). Mit den fusionierten Sequenzen ist eine präzise (Sensitivität: 100 %; Spezifität, 88,9–100 %) Diagnose möglich. Die Erstellung einer Fusionssequenz an der Konsole beansprucht 33,8 ± 2,6 s. Die Bildqualität der Fusion wurde von den Ratern als hervorragend eingestuft. Nach drei Monaten erzielten zwei Befunder, die zunächst die Fälle mit Hilfe konventioneller MRT-Sequenzen beurteilt hatten, in einer erneuten Bewertung anhand der Fusionsbildgebung kürzere Befundungszeiten (32,0 s vs. 67,5 s) sowie eine bessere ILS-Erkennung (κ = 0,564 vs. κ = 0,845) und ILS-Klassifikation (κ = 0,573 vs. κ = 0,801). Fazit: Die Fusionsbildgebung aus T2- und T1-gewichteten MR-Sequenzen MPRAGE erlaubt eine bessere, schnellere und präzisere Diagnose von VS und ILS. Klinische Relevanz: Die Darstellung der flüssigkeitsgefüllten Architektur des KHBW und des inneren Gehörgangs mithilfe der Fusionsbildgebung (3D-T2- und KM-unterstützte T1-gewichtete Sequenzen) bietet dem Radiologen die Möglichkeit seine Diagnosefähigkeit zu verbessern und seinen Klinikalltag zu erleichtern. Vor allem kleine Läsionen, die in der radiologischen Routinediagnostik schwer zu erkennen sind, lassen sich mithilfe der Fusion besser diagnostizieren und abgrenzen.
  • Purpose: The purpose of our study was to prove the technical feasibility of fused images of 3D T2-weighted fast recovery 3D-turbo spin-echo images and contrast enhanced MPRAGE MRI data sets to detect vestibular and/or intralabyrinthine schwannomas. Time duration and accuracy of diagnosis, and image quality were assessed on fusion images and compared with conventional sequences. Method and materials: In total, the magnetic resonance imaging (MRI) data of 53 patients will be evaluated, 10 with a VS, 20 with a VS / ILS combination and 4 with a pure ILS disease. Two control groups, consisting of 16 patients without abnormalities and 3 patients with detected pathologies, were integrated into the data collection. Two radiologists with 10 and 12 years of professional experience evaluated the conventional and fused sequences (consensus findings 1 and 2). Furthermore, two groups of radiologists with 1 - 2 and 3 - 4 years of professional experience evaluated the conventional MRI sequences or fused sequences. The time of diagnosis determination was measured. The image quality and the number of artifacts were determined using a 5-point evaluation scale. The results of the two groups were analyzed and compared using appropriate statistical methods. Results: In all cases, the physicians who had access to the fused images were able to make a diagnosis faster. Diagnosis was almost twice as fast (33.4 s versus 63.5 s) due to the findings. The interrater reliability regarding the detection of VS/ILS lesions was excellent, regardless of the image material (Cohens-Kappa (κ) 0.914-1.000). With the fused sequences, a precise (sensitivity: 100%; specificity, 88.9-100%) diagnosis is possible. The generation of a fusion sequence at the console requires 33.8 ± 2.6 s. The image quality of the fusion was rated excellent by the raters. After three months, two raters who had initially evaluated cases using conventional MRI sequences achieved shorter reporting times (32.0 s vs. 67.5 s) and better ILS detection (κ = 0.564 vs. κ = 0.845) and ILS classification (κ = 0.573 vs. κ = 0.801) in a reevaluation using fusion imaging. Conclusion: Fused images of high-resolution T2-weighted and contrast enhanced MPRAGE MRI are significantly beneficial for faster detection and more precise characterization of vestibular and intralabyrinthine schwannomas. Clinical relevance: The possibility of displaying the fluid-filled architecture of cerebellopontine angle and inner ear structures using 3D T2-weighted MR images combined with contrast enhanced MPRAGE is helpful to improve radiologist workflow and increase diagnostic accuracy and efficiency to detect even small targets that are difficult to delineate especially in the inner ear in routine examination.

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Metadaten
Author:Ineke Lucia Vad
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-685563
DOI:https://doi.org/10.21248/gups.68556
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Thomas J. VoglORCiDGND, Jörn Balzer
Advisor:Thomas J. Vogl, Iris Burck
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2022/05/18
Year of first Publication:2021
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2022/05/16
Release Date:2022/06/03
Page Number:100
HeBIS-PPN:495295884
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht