Stanzen oder nicht Stanzen? Kann die ShearWave ... · Vergleich der einzelnen Methoden (US BI-RADS® vs. VTIQ) und der Kombination von BI-RADS®+VTIQ Golatta, M., et al. (2014). Evaluation

Stanzen oder nicht Stanzen? Kann die ShearWave-Elastografie die Antwort liefern?

Prof. Dr. Michael Golatta

Universitätsklinikum Heidelberg | November 2018 | Prof. Dr. Michael Golatta

Themen

I. Einführung

II. Strain, Shear wave, VTIQ, Supersonic - wie schafft man einen Überblick?

III. Stanzen oder nicht stanzen? Kann die Elastographie die Spezifität in der Brustdiagnostik erhöhen?

IV. Welche Bedeutung hat die SWE zur Beurteilung des Therapieerfolgs bei Brustkrebspatientinnen im Verlauf einer NAC?





Elastographie: ein Update

• „hot topic“

• steigender Empfehlungsgrad in Leitlinien

• Bedeutungsgewinn

– v.a. Abklärung von

suspekten Brustläsionen

– 5th BI-RADS® Atlas

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Pubmed Einträge/ Jahr seit 1998

Anzahl (shear wave elastography + breast)

Anzahl (elastography + breast)

Anzahl (elastography + screening)


STRAIN, SHEAR WAVE, VTIQ, SUPERSONIC- WIE SCHAFFT MAN EINEN ÜBERBLICK?

II. Technische Grundlagen der Elastographie


Das Elastographie Prinzip

Abbildung dieser Eigenschaft mittels Elastographie als...

...relative Gewebsverschiebung (Strain)

...quantitative Ausbreitung von Scherwellen im Gewebe

(SWE)

Veränderte Elastizität (Steifigkeit) des Gewebes

Pathologische Prozesse

(Tumoren, Fibrosierung etc.)

Benson J, Liexiang F, Siemens, Whitepaper- Tissue Strain Analytics


Elastographie: Strain vs. Shear Wave

aus: Barr, R.G., et al., WFUMB Guidelines and Recommendations for Clinical Use of Ultrasound Elastography: Part 2: Breast. Ultrasound in Medicine and Biology, 2015.


Elastographie: VTIQ (Siemens)

• VTIQ = Virtual Touch Tissue Imaging Quantification

• Technische Verbesserungen:

– Untersucher-unabhängiger: Automatisch generierte Impulswellen

– Quantitative Messung (m/s bzw. kPa)

Benson J, Liexiang F, Siemens, Whitepaper- Tissue Strain Analytics


STANZEN ODER NICHT STANZEN? KANN DIE ELASTOGRAPHIE DIE SPEZIFITÄT IN DER BRUSTDIAGNOSTIK ERHÖHEN?

III. Anwendungen der Elastographie


Vergleich der einzelnen Methoden (US BI-RADS® vs. VTIQ) und der Kombination von BI-RADS®+VTIQ Golatta, M., et al. (2014). Evaluation of virtual touch tissue imaging quantification, a new shear wave velocity imaging method, for breast lesion assessment by ultrasound. Biomed Res Int 2014.

BI-RADS® VTIQ BIRADS®+

VTIQ

Sensitivity 100 98 98

Specificity 30 68 82

PPV 61 77 86

NPV 100 97 98

AUC 0,96 0,94 0,98

n= 104; cut-off: 5,18 m/s

Maligne: 7,73 m/s vs. Benigne: 4,46 m/s (p< 0,0001)

Sensitivität, NPV, Spezifität ↑, PPV ↑, und AUC ↑


„Upstaging“ von BI-RADS® 3 Läsionen Wojcinski, S., et al.(2010). Multicenter study of ultrasound real-time tissue elastography in 779 cases for the assessment of breast lesions: improved diagnostic performance by combining the BI-RADS(R)-US classification system with sonoelastography. Ultraschall Med 31.

Upstaging von BI-RADS® 3: höhere Detektionsraten, aber auch höhere Stanzraten


Verbesserung der Spezifität Berg, W. A., et al. (2012). Shear-wave elastography improves the specificity of breast US: the BE1 multinational study of 939 masses. Radiology 262.

n= 939 cut-off: 5,2 m/s


Explorative Cut-offs (VTIQ, Siemens)

Cut- off Sensitivity Specificity Patients included

Tozaki et al. (2012)

3.59 m/s 91 % 93 % 158

Ianculescu et al. (2014)

3.31 m/s 80.4 % 73 % 110

Barr et al. (2014)

4.5 m/s 50 %

(with QM: 93%) 94 %

(with QM: 89%) 143

Golatta et al. (2014)

5.2 m/s 98 % 82 % 103

Tang et al. (2015, July)

3.68 m/s 93.3% 79.4% 98

Liu et al. (2015, August)

3.36 m/s 88.7% 66.3% 130

Li D. et al. (2015, December)

4.39 m/s 81% 91,5% 296

Kapetas et al. (2016, July)

3.23 (2.23) m/s 82.4% (89.7%) 80.4% (76.5%) 84


Evaluation of Virtual Touch Tissue Imaging Quantification (VTIQ - 2D-SWE) in the Assessment of BI-RADS® 3 and 4 lesions: Can patient selection for biopsy be improved? A confirmatory Multi-Center-Study


VTIQ Multi: Studiendesign

• prospektiv, multizentrisch, konfirmatorisch

• verblindete BI-RADS ® Wertung

• Rekrutierung seit 02/16

• 12 Zentren in 7 Ländern (D, NL, P, AU, F, USA, JP)

• geplant: mind. n = 1000

– BI-RADS® 3– mind. n= 300

– BI-RADS® 4a– mind. n= 400

– BI-RADS® 4b– mind. n= 100

– BI-RADS® 4c– mind. n= 100

• 3x Messungen im Maximum der Läsion

Virtual Touch IQ technology

Siemens Acuson S2000 HELX


VTIQ Multi: Studienziele

Ziel: Steigerung der Spezifität, Vermeiden von Stanzen

Up-/ Downstaging

Konfirmatorische Bestätigung cut-off= 3,5 m/s

DD maligne vs. benigne Improvement of the assessment of BI-RADS® 3 and 4a lesions by restaging patients according to a predefined VTIQ cut-off of

3.5 m/s (37 kPa).


Algorithmus: Up- u. Downstaging cut-off: 3,5 m/s

BI-RADS 3

VTIQ > cut-off Group A: Upstaging

VTIQ < cut-off Group B:

Classification confirmed

BI-RADS 4a

VTIQ > cut-off Group C:


VTIQ < cut-off Group D:

Downstaging


Beispiel: BI-RADS® 4a


Beispiel: BI-RADS® 4a Downstaging möglich

BI-RADS 4a

VTIQ > cut-off Group C:


VTIQ < cut-off Group D:

Downstaging -> Histologie: Fibroadenom


Beispiel 2: BI-RADS® 4a

• 62 J.


Beispiel 2: BI-RADS® 4a

• 62 J.

• Histologie: NST, G3, Luminal B, Ki-67 30%

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Beispiel 3: BI-RADS® 3

• 43 J.

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Beispiel 3: BI-RADS® 3

• 43 J.

• Histologie: Zyste

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Kann die Elastographie die Spezifität in der Brustdiagnostik erhöhen?

• Nützlich zur Differenzierung zwischen malignen und benignen Läsionen

• Definition eines Cut-off Wertes möglich Problematik

• Spezifität ↑ Reduktion überflüssiger Biopsien

Golatta M, et al. (2013). Normal breast tissue stiffness measured by a new ultrasound technique: virtual touch tissue imaging quantification (VTIQ), Eur J Radiol.

Ianculescu, et al. (2014). Added value of Virtual Touch IQ shear wave elastography in the ultrasound assessment of breast lesions. EJR.

Barr RG and Zhang Z. (2014). Shear-Wave Elastography of the Breast: Value of a Quality Measure and Comparison with Strain Elastography. Radiology.

Golatta M, et al. (2014). Evaluation of Virtual Touch Tissue Imaging Quantification (VTIQ), a new Shear Wave Velocity Imaging Method, for Breast Lesion Assessment by Ultrasound. Biomed Res Int..

Tang L, et al. (2015). A novel two-dimensional quantitative shear wave elastography for differentiating malignant from benign breast lesions. Int J Clin Exp Med 8.

Li XL, et al. (2016). Value of Virtual Touch Tissue Imaging Quantification for Evaluation of Ultrasound Breast Imaging-Reporting and Data System Category 4 Lesions. Ultrasound Med Biol..


WELCHE BEDEUTUNG HAT DIE SWE ZUR BEURTEILUNG DES THERAPIEERFOLGS BEI BRUSTKREBSPATIENTINNEN IM VERLAUF EINER NAC?

IV. Anwendungen der Elastographie


Elastographie in der Neoadjuvanz: Mögliche Fragestellungen

Wie verändert sich die Elastizität von Tumorgewebe unter einer

neoadjuvanten Chemotherapie?

Beurteilung des Therapieansprechens im Verlauf?

pCR Prädiktion? Kann die Elastographie die

Tumorausdehnung beurteilen und somit OP Grenzen vorhersagen?

Elastographie in der Neoadjuvanz


Vergleich der Mittelwerte: pCR vs. non-pCR Gruppe

7,05

4,55

3,61

3,05

7,22

6,32

5,64

4,46

7,15

5,71

4,92

3,94

2,00

4,00

6,00

8,00

t0 t1 t2 tEND

Max

imal

e G

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keit

[m

/s]

Zeitpunkt pCR Gruppe non pCR Gruppe Gesamt

U Test nach Mann & Whitney

p (2-sided)

t0 ns 0,629

t1

* 0,009

t2

** 0,001

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* 0,028

Maier/ Golatta et al., Präsentation Senologiekongress, 2017.


0; 9,9

1; 8

2; 4,67

3; 2,14

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Ges

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igke

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m/s

)

Zeitpunkt

Geschwindigkeitsmessungen (m/s) im Verlauf der NAC

Vs-Wert (m/s)

33J., NST, G3, TNBC, Ki-67 70%


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Zeitpunkt

Geschwindigkeitsmessungen (m/s) im Verlauf der

NAC

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33J., NST, G3, TNBC, Ki-67 70%


Welche Bedeutung hat die SWE zur Beurteilung des Therapieerfolgs bei Brustkrebspatientinnen im Verlauf einer NAC?

• Vs ↓im Verlauf einer NAC in pCR- und non-pCR Gruppen

• signifikante Unterschiede der Mittelwerte und der Differenzen zwischen pCR und non-pCR insb. zu Beginn der NAC

Evans, A., et al. (2017). Prediction of Pathological Complete Response to Neoadjuvant Chemotherapy for Primary Breast Cancer Comparing Interim Ultrasound, Shear Wave Elastography and MRI. Ultraschall Med. Ma, Y., et al. (2017). Comparison of strain and shear-wave ultrasounic elastography in predicting the pathological response to neoadjuvant chemotherapy in breast cancers. Eur Radiol, 27(6). Ma, Y., et al. (2016). Combination of shear wave elastography and Ki-67 index as a novel predictive modality for the pathological response to neoadjuvant chemotherapy in patients with invasive breast cancer. Eur J Cancer, 69. Jing, H., et al. (2016). Early Evaluation of Relative Changes in Tumor Stiffness by Shear Wave Elastography Predicts the Response to Neoadjuvant Chemotherapy in Patients With Breast Cancer. J Ultrasound Med. Lee, S. H., et al. (2015). Shear-Wave Elastography for the Detection of Residual Breast Cancer After Neoadjuvant Chemotherapy. Ann Surg Oncol, 22 Suppl 3. Evans, A., et al. (2013). Can shear-wave elastography predict response to neoadjuvant chemotherapy in women with invasive breast cancer? Br J Cancer, 109(11).


Fazit & Ausblick • Elastographie als sinnvolle Ergänzung in Abklärungssituation, insb. für

die Brust.

– DD maligne vs. benigne

– Potenzial: Bewertung von BI-RADS® 3 und 4a Läsionen verbessern. Konfirmatorische Studie mit großer Fallzahl läuft.

• Verschiedene Studien verwenden unterschiedliche explorative cut-offs (und unterschiedliche Technologien).

• Elastographie als zusätzliches Diagnostikum in der Neoadjuvanz scheint möglich und sinnvoll.


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Prof. Dr. med. Michael Golatta, MHBA

Stellv. Leiter: Sektion Senologie

Universitäts-Frauenklinik Heidelberg

Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. med. Christof Sohn

Im Neuenheimer Feld 440

69120 Heidelberg

E-Mail: [email protected]

www.klinikum.uni-heidelberg.de/brustzentrum

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Stanzen oder nicht Stanzen? Kann die ShearWave ... · Vergleich der einzelnen Methoden (US BI-RADS® vs. VTIQ) und der Kombination von BI-RADS®+VTIQ Golatta, M., et al. (2014). Evaluation