Ziel der vorliegenden Studie war es, den Einfluss des hepatobiliären Kontrastmittels Gd-EOB-DTPA sowie die Wirksamkeit zweier Spulensysteme auf qualitative Merkmale der MR-Bildgebung fokaler Leberläsionen zu untersuchen. Die Daten wurden im Rahmen einer klinischen Phase-IIb-Studie erhoben. Hierbei wurden zusätzlich zum vorgeschriebenen Protokoll, das verschiedene T1- und T2-gewichtete Sequenzen vorsah, Messungen mit T1-gewichteten GRE-Sequenzen mit Verwendung einer Ganzkörperspule und einer zirkular polarisierten Körper- Phased-Array-Spule mit vier Elementen durchgeführt. Die Auswertung beinhaltete ausschließlich T1-gewichtete GRE-Sequenzen vor und 20 Minuten nach bolusförmiger i.v. Injektion von Gd-EOB-DTPA jeweils mit Ganzkörperspule und mit Körper-Phased-Array-Spule. Als läsionsunabhängige Qualitätsparameter der MR-Bildgebung dienten Bildqualität, Detailerkennbarkeit und Artefaktausprägung. Läsionsabhängige Parameter der Darstellungsqualität der Metastasen waren Läsionskontrast, Läsionsabgrenzbarkeit und Läsionserkennbarkeit. Nachfolgend wurde eine quantitative Auswertung der Untersuchungsmethoden vorgenommen, welche die Detektion der gesamten Läsionen berücksichtigte. In die Studie wurden 30 Patienten eingeschlossen. Davon hatten 15 Patienten Metastasen, sechs Patienten HCC, drei Patienten Hämangiome und zwei Patienten FNH. Bei einem Patienten konnte der Verdacht auf eine fokale Leberläsion nicht bestätigt werden. Insgesamt wurden 99 Läsionen bei 29 Patienten gesichert. Dies waren 73 Metastasen, 14 HCC, sieben Hämangiome und fünf FNH. Aus Gründen unterschiedlichen Kontrastverhaltens und besserer Vergleichbarkeit wurde die Darstellungsqualität der Metastasen als größte Diagnosegruppe in den einzelnen Untersuchungstechniken verglichen. Zur Auswertung wurden 32 Metastasen herangezogen, da sich bei drei Patienten sehr zahlreiche Läsionen fanden. Bezogen auf die Qualität der Bildgebung fokaler Leberläsionen unter Betrachtung der qualitativen Bildgebungsparameter Bildqualität und Detailerkennbarkeit führte das hepatobiliäre Kontrastmittel Gd-EOB-DTPA mit der Möglichkeit der Spätuntersuchung 20 Minuten nach i.v. Injektion zu signifikant besseren Ergebnissen (p < 0,005, bzw. p < 0,001). Zur Artefaktreduktion konnte es nur unter gleichzeitiger Verwendung der Körper- Phased-Array-Spule beitragen. Die Körper-Phased-Array-Spule wirkte auf alle o.g. Parameter signifikant bildqualitätssteigernd (für alle Parameter: p < 0,001). Eine zusammenfassende Beurteilung der Qualität der Untersuchungsmethoden durch Bildung von Qualitätsrangsummen ergab, dass die T1w-FLASH-Sequenz 20 Minuten p.i. mit Körper-Phased-Array-Spule mit 3,30 den höchsten Rangsummenmittelwert erreichte. Die Nativaufnahme mit Körper-Phased- Array-Spule waren mit 2,68 die zweitbeste Wertung, gefolgt von der T1w-FLASH- Sequenz 20 Minuten p.i. mit Ganzkörperspule (2,42). Zu den schlechtesten Bildqualitätswertungen führte die native T1w-FLASH-Sequenz mit Ganzkörperspule mit einem Qualitätsrangsummenmittelwert von 2,11. Die Darstellungsqualität der Metastasen, die für die Aspekte Läsionskontrast, Abgrenzbarkeit und Erkennbarkeit beurteilt wurde, ließ sich ebenfalls zusammenfassend durch Qualitätsrangsummen bewerten. Die Mittelwerte der Qualitätsrangsummen konnten für die Prüfgrößen Kontrast und Abgrenzbarkeit/Erkennbarkeit in absteigender Reihenfolge die Läsionsdarstellungsqualität verdeutlichen. So war die kontrastverstärkte T1w-FLASH-Sequenz mit Körper-Phased-Array-Spule mit einem Qualitätsrangsummenmittelwert von 3,0/3,08 die beste Sequenz, gefolgt von der Nativ-FLASH-Sequenz mit Körper-Phased-Array-Spule (2,56/2,91). Die Spätaufnahmen mit Ganzkörperspule erreichten läsionsbezogen schlechtere Qualitätswertungen (2,41/2,53). Die schlechtesten Wertungen (2,22/2,50) erhielten die Metastasen, die mit der nativen T1w-FLASH-Sequenz mit Ganzkörperspule dargestellt wurden. Die alleinige Verwendung der Körper- Phased-Array-Spule konnte in dieser Untersuchung zu besseren Ergebnissen in der Metastasendarstellung führen als das hepatobiliäre Kontrastmittel Gd-EOB- DTPA. Durch Körper-Phased-Array-Spulen wird das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert, insbesondere schnelle Sequenzen profitieren hiervon. In der Zusammensicht aller Untersuchungssequenzen und Betrachtung aller detektierten Läsionen wird deutlich, dass sich die Verwendung der Körper-Phased-Array-Spule und des Kontrastmittels günstig auf die Zahl der detektierten Läsionen auswirkten. So wurden am meisten Läsionen in der Spätphase der T1w-FLASH- Sequenz mit Körper-Phased-Array-Spule gesehen. Gefolgt wurde diese Untersuchungstechnik von der nativen T1w-FLASH-Technik mit der Detektion von 78 Läsionen in 43 durchgeführten Untersuchungen/Aufnahmen. In der T1w-FLASH- Sequenz unter Verwendung von Gd-EOB-DTPA mit Ganzkörperspule wurden 68 Läsionen in 44 Untersuchungen erkannt. Am wenigsten Läsionen wurden in der nativen T1w-FLASH-Sequenz unter Verwendung der Ganzkörperspule gesehen (50 Läsionen in 42 Untersuchungen). Hieraus wird ersichtlich, dass sowohl das leberspezifische Kontrastmittel Gd-EOB-DTPA, als auch die Verwendung der Körper-Phased-Array-Spule zu einer verbesserten Abgrenzung pathologischer Strukturen und damit erhöhter Detektionsrate führen. Der positive Einfluss der Körper-Phased-Array-Spule in unserer Untersuchung jedoch ist dem Einfluss des leberspezifischen Kontrastmittels im Hinblick auf die Anzahl detektierter Läsionen generell überlegen, wenn alle Diagnosegruppen und alle Läsionsgrößen gemeinsam betrachtet werden. <<<Aufgrund dieser Ergebnisse kann der generelle Vorteil der Körper-Phased-Array-Spule festgestellt werden. Sowohl die Bildqualität, als auch die Metastasendarstellung betreffend erreicht man ähnlich gute, bzw. bessere Ergebnisse, wenn man die Untersuchung mit Körper- Phased-Array-Spule statt mit dem hepatobiliären Kontrastmittel Gd-EOB-DTPA durchführt. Die Kombination aus Gd-EOB-DTPA und Körper-Phased-Array-Spule führt in vorliegender Arbeit zur besten Leberbildgebung und kontrastreichsten Darstellung der Metastasen und ist den anderen Untersuchungsmethoden in der Läsionsdetektion überlegen. Eine hohe diagnostische Aussagekraft bei gleichzeitig verkürzter Untersuchungszeit trägt dazu bei, schon kleine Läsionen früh zu erkennen und damit Fehlbehandlungen zu vermeiden. Das in der Studie verwendete leberspezifische Kontrastmittel Gd-EOB-DTPA führt zu einer Signalanhebung von gesundem Lebergewebe in T1-Bildern und einer Kontrastverstärkung zwischen Leberparenchym und intrahepatischen Läsionen ohne und mit eingeschränkter Hepatozytenfunktion. Außerdem zeigt es einen günstigen Effekt in der Spätphase, so dass insbesondere durch die gut sichtbaren Perfusionsunterschiede der fokalen Leberläsionen eine Differenzierung bezüglich der Artdiagnose gut gelingt. Bereits 10 - 20 Minuten nach Gabe von Gd-EOB-DTPA ist ein ausreichender Spätkontrast nachweisbar. Es konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass die kombinierte Anwendung von Gd-EOB-DTPA und Körper-Phased-Array-Spule eine praktikable Untersuchungsmethode zur verbesserten Darstellung und Detektion fokaler Leberläsionen darstellt.
The aim of the study presented here was to investigate the effects of the hepatobiliary contrast medium Gd-EOB-DTPA and two coil systems on magnetic resonance (MR) image quality in the evaluation of focal liver lesions. The study was performed as a clinical phase IIb trial. The protocol used in the framework of the study consisted of a combination of T1- and T2-weighted sequences, which were supplemented by a T1-weighted gradient echo (GRE) using a whole-body coil and a circular polarized body phased-array coil consisting of four elements. In the framework of this study, only the images obtained with the T1-weighted GRE sequence before and 20 min after IV bolus injection of Gd-EOB-DTPA in combination with the two coils investigated were analyzed. Detail recognition and severity of artifacts were evaluated as general parameters of image quality while lesion contrast, demarcation, and conspicuity served as lesion-related parameters of image quality. The different techniques were analyzed quantitatively in terms of lesion detection. Thirty patients were included in the study. Fifteen had metastases, five hepatocellular carcinoma (HCC), three hemangioma, and two patients focal nodular hyperplasia (FNH). In one patient, imaging did not confirm the suspected focal liver lesion. The 29 patients included in the analysis had a total of 99 proven lesions, among them 73 metastases, 14 HCCs, 7 hemangiomas, and 5 FNHs. Because these liver lesions differ in their enhancement patterns, metastases constituting the largest group of lesions were chosen for analysis. Three patients with numerous lesions were excluded, resulting in 32 metastases that were included in the analysis Results in terms of image quality and detail recognition were significantly better for Gd-EOB-DTPA with the option to perform delayed imaging 20 min after IV injection (p < 0.005 and p < 0.001, respectively). Artifacts were reduced only when Gd-EOB-DTPA was combined with the body phased-array coil. The body phased-array coil significantly improved all image quality parameters (p < 0.001 for all parameters). Calculation of quality rank sums for all parameters yielded the highest mean rank sum of 3.30 for the T1-weighted FLASH sequence 20 min after contrast injection in combination with the body phased-array coil, followed by unenhanced imaging with the body phased array coil (2.68) and the T1-weighted FLASH sequence 20 min after injection using the whole-body coil (2.42). The result was poorest for the unenhanced T1-weighted FLASH sequence combined with the whole-body coil (2.11). Quality rank sums were also calculated for the lesion-related parameters. In terms of these parameters, the contrast-enhanced T1-weighted FLASH combined with the body phased-array coil was best (3.0/3.08 for contrast and demarcation/conspicuity, respectively), followed by the unenhanced FLASH sequence with the body phased-array coil (2.56/2.91). Delayed imaging with the whole-body coil had poorer results (2.41/2.53) and the unenhanced T1-weighted FLASH combined with the whole-body coil had the poorest results in terms of lesion-related parameters. The body phased-array coil alone achieved better results in the visualization of liver metastases than Gd-EOB-DTPA. The body phased-array coil improves the signal-to-noise ratio, which primarily benefits fast sequences. All results taken together show that the body phased-array coil and the contrast agent investigated improve liver lesion detection. The number of lesions detected was highest for delayed images obtained with the T1-weighted FLASH sequence and the body phased-array coil (81 lesions in 43 examinations), followed by the unenhanced T1-weighted FLASH sequence (78 lesions in 43 examinations) and the Gd-EOB-DTPA-enhanced T1-weighted FLASH sequence with the body phased array coil (68 lesions in 44 examinations). The number of lesions detected was lowest for the T1-weighted FLASH sequence using the whole-body coil (50 lesions in 42 examinations). Both the liver-specific contrast agent Gd-EOB-DTPA and the body phased-array coil improved the detection of liver lesions with the body phased-array coil being superior to Gd-EOB-DTPA in this respect if one takes into account all types of liver lesions and all lesion sizes. A technique with a high diagnostic yield improves the early detection of small lesions and thus improves patient management. Liver-specific Gd-EOB-DTPA increases the signal of healthy liver tissue on T1-weighted images, thereby enhancing the contrast between liver parenchyma and intrahepatic lesions with and without reduced hepatocyte function. Moreover, late scans as early as 10 20 min after Gd-EOB-DTPA administration clearly depict differences in perfusion and thereby improve lesion characterization. In conclusion, the results presented here show that the combination of Gd-EOB administration and the body phased-array coil is a feasible MR imaging technique for the improved detection of focal liver lesions.
