Purpose: Assessment of intraoperative quantitative shear wave elastography (SWE) and contrast-enhanced ultrasound (CEUS) for the characterization of focal liver lesions (FLLs) during liver surgery using postoperative histopathological results as the gold standard.
Materials and methods: US data of 79 consecutive patients with 98 FLLs who underwent liver surgery between 08/2015 - 06/2017 were prospectively acquired and retrospectively analyzed. Multifrequency linear/T-shaped probes (6 - 9 MHz) were used to store cine loops of at least 5 s and images of B-mode, SWE and CEUS. The first CEUS loop was continuously documented over 1 min. in each case. Quantitative SWE analysis of FLLs was performed by placing 5 regions of interest to measure shear wave speed (m/s) and stiffness (kPa). CEUS was evaluated during the arterial, portal venous and late phase after i. v. bolus injections of 2.4 - 10 ml sulfur hexafluoride microbubbles. Postoperative histopathology after tumor resection or intraoperative biopsy was obtained to confirm findings of SWE and CEUS.
Results: Of 98 FLLs in 79 patients (mean age: 58 years sd ± 12y) 88 were malignant and 10 were benign ranging from 0.69 to 15.2 cm in size (mean: 2.8 cm, sd ± 2.25 cm). SWE characterized 73/88 FLLs correctly as malignant and 7/10 as benign using a cut-off value of 2.5 m/s/21.3 kPa (p < 0.0005). The sensitivity was 83 %, specificity 70 %, accuracy 82 %. CEUS could correctly identify 86/88 malignant and 8/10 benign FLLs. The sensitivity was 98 %, specificity 80 %, accuracy 96 %. SWE could correctly identify 2 malignant FLLs which CEUS falsely characterized as benign.
Conclusion: Intraoperative CEUS and SWE are excellent tools for the highly accurate visualization, characterization and malignancy assessment of hepatic tumors during liver surgery.
ZIEL: Evaluation der intraoperativen Scherwellenelastografie (SWE) im Vergleich zum Kontrastmittelultraschall (CEUS) zur Charakterisierung fokaler Leberläsionen (FLLs) während Lebertumoroperationen in Korrelation zur postoperativen Histologie als Goldstandard.
Material und methode: Es erfolgte eine prospektive Datenakquisition und retrospektive Analyse von US-Daten von 79 Patienten mit 98 FLLs, die zwischen August 2015 und Juni 2017 im Rahmen einer Lebertumoroperation einen intraoperativen US erhielten. Multifrequenz-Linear-/T-Sonden (6 – 9 MHz) wurden zur Akquisition von Cineloops > 5 sek. sowie von B-Bild-, SWE- und CEUS-Bildern verwendet. Der erste CEUS-Loop wurde kontinuierlich über 1 min. gespeichert. Mittels 5 Regions-of-interest erfolgte die quantitative SWE-Auswertung der FLLs durch Messung des Shear-wave-speed (m/s) sowie der Festigkeit (kPa). Die CEUS–Evaluation erfolgte während arterieller, portalvenöser und venöser Spätphase nach i. v.-Bolus-Injektionen von 2,4 – 10 ml Sulphurhexaflourid-Mikrobläschen. CEUS- und SWE-Befunde wurden zur postoperativen Histopathologie nach Resektion/intraoperativer Biopsie korreliert.
Ergebnisse: Von 98 FLLs bei 79 Patienten (im Mittel 58 Jahre SD ± 12 Jahre) waren 88 maligne und 10 benigne. Die Größe lag zwischen 0,69 und 15,2 cm (im Mittel 2,8 cm, SD ± 2,25 cm). Mittels SWE wurden 73/88 FLLs korrekt als maligne und 7/10 als benigne charakterisiert unter Anwendung eines Cut-off von 2,5 m/s/21,3 kPa (p < 0,0005). Die Sensitivität betrug 83 %, die Spezifität 70 % und die Genauigkeit 82 %. CEUS konnte 86/88 maligne und 8/10 benigne FLLs korrekt charakterisieren. Die Sensitivität betrug 98 %, die Spezifität 80 % und die Genauigkeit 96 %. 2 von CEUS fälschlich als benigne charakterisierte FLLs konnten mittels SWE korrekt als maligne identifiziert werden.
Schlussfolgerung: CEUS und SWE während Lebertumoroperationen ermöglichen eine exzellente intraoperative Lebertumordiagnostik durch hochauflösende Visualisierung und genaue Charakterisierung von FLLs.
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