Purpose: To evaluate the diagnostic performance and reliability of non-enhanced imaging characterization quotients (NICQs) derived from magnetic resonance imaging (MRI) in the differential diagnosis of pulmonary nodules in hematological patients.
Materials and methods: A total of 83 lesions in 45 consecutive hematological patients were analyzed (10 bacterial pneumonias, 16 fungal pneumonias, 19 pulmonary lymphoma manifestations). The MRI protocol included T2-weighted single-shot fast spin echo (FSE) and T1-weighted gradient echo (GRE) sequences. T2-based T2-NICQmean and T2-NICQ90th were calculated from signal intensities measured in the lesion, muscle, and fat ((SILesion - SIMuscle)/(SIFat - SIMuscle) * 100), and simple T1-based T1-Qmean from signal intensities of the lesion and muscle (SILesion/SIMuscle). Images were read by one radiologist with > 7 years and one with 1 year of experience. For statistical evaluation the Kruskal-Wallis or Mann-Whitney U-test, receiver operating characteristic (ROC) analysis with calculation of areas under the curve (AUC), and intraclass correlation coefficients (ICCs) were used.
Results: Medians of T2-NICQs differed significantly when comparing infectious lesions and lymphoma manifestations in general (T2-NICQmean 20.33 vs. 10.14; T2-NICQ90th 34.96 vs. 25.52) or fungal lesions and lymphoma manifestations in particular (T2-NICQmean 19.00 vs. 10.14; T2-NICQ90th 34.49 vs. 25.25). The AUCs for T2-NICQs on the per-patient level ranged from 0.73 to 0.79. ICCs were at least > 0.85, except for intrarater testing of T2-NICQ90th (0.79).
Conclusion: The overall diagnostic performance of T2-NICQs is adequate for differentiating infectious and fungal lesions from lymphoma manifestations. The results show good to excellent intra- and interrater agreement. We therefore consider NICQs helpful in the diagnostic workup of pulmonary nodules in hematological patients.
Key points: · Non-enhanced Imaging Characterization Quotients provide a fast and pragmatic approach for assessing pulmonary lesions in hematological patients.. · The diagnostic performance of Non-enhanced Imaging Characterization Quotients is adequate for differentiating infectious and fungal infiltrates from lymphoma manifestations.. · Non-enhanced Imaging Characterization Quotients show good to excellent intra- and interrater agreement..
Citation format: · Nagel SN, Kim D, Wylutzki T et al. Diagnostic Performance and Reliability of Non-Enhanced Imaging Characterization Quotients for the Differentiation of Infectious and Malignant Pulmonary Nodules in Hematological Patients Using 3T MRI. Fortschr Röntgenstr 2020; 192: 327 - 334.
ZIEL: Beurteilung der diagnostischen Genauigkeit und Reliabilität nichtkontrastmittelverstärkter Charakterisierungsquotienten (engl. „non-enhanced imaging characterization quotients“, kurz NICQs) in der Magnetresonanztomografie (MRT) zur differenzialdiagnostischen Einordnung pulmonaler Herdbefunde in hämatologischen Patientinnen und Patienten.
Material und methoden: Es wurden insgesamt 83 Läsionen in 45 konsekutiven hämatologischen Patienten analysiert (10 bakterielle Pneumonien, 16 Pilzpneumonien, 19 pulmonale Lymphom-Manifestationen). Das MRT-Protokoll bestand aus T2-gewichteten Single-Shot Fast-Spin-Echo-(FSE) und T1-gewichteten Gradientenecho (GRE)-Sequenzen. Der jeweils T2-basierte T2-NICQmean und T2-NICQ90th wurde aus der Signalintensität der Läsion, der Muskulatur und des Fettgewebes errechnet ((SILäsion-SIMuskulatur)/(SIFettgewebe-SIMuskulatur) *100), der simple T1-basierte Quotient T1-Qmean aus der Signalintensität der Läsion und der Muskulatur (SILäsion/SIMuskulatur). Die Bildauswertung erfolgte durch einen Radiologen mit > 7 Jahren und eine Radiologin mit 1 Jahr Erfahrung. Für die statistische Auswertung kamen der Kruskal-Wallis- oder Mann-Whitney-U-Test, die Receiver-Operating-Characteristic (ROC)-Analyse mit Berechnung der Area Under the Curve (AUC) sowie die Berechnung von Intraclass-Korrelationskoeffizienten (ICCs) zum Einsatz.
Ergebnisse: Die Medianwerte beider T2-NICQs unterschieden sich signifikant zwischen infektiösen Veränderungen und Lymphom-Manifestationen im Allgemeinen (T2-NICQmean 20,33 vs. 10,14; T2-NICQ90th 34,96 vs. 25,52) sowie Pilzinfiltrationen und Lymphom-Manifestationen im Besonderen (T2-NICQmean 19,00 vs. 10,14; T2-NICQ90th 34,49 vs. 25,25). Die AUCs auf Patientenebene für die T2-NICQs lagen dabei zwischen 0,73 und 0,79. Die ICCs betrugen mindestens > 0,85, mit Ausnahme der Bewertung der Intrarater-Reliabilität des T2-NICQ90th (0,79).
Schlussfolgerung: Die diagnostische Leistung der T2-NICQs hinsichtlich der Differenzierbarkeit allgemeiner bzw. fungaler Infiltrate von pulmonalen Lymphom-Manifestationen ist angemessen. Die Intra- und Interrater-Übereinstimmung ist gut bis exzellent. Von daher erachten wir NICQs als hilfreich bei der differenzialdiagnostischen Aufarbeitung unklarer pulmonaler Herdbefunde in hämatologischen Patientinnen und Patienten.
Kernaussagen: · Nichtkontrastmittelverstärkte Charakterisierungsquotienten bieten einen schnellen und pragmatischen Ansatz für die Beurteilung pulmonaler Herde in hämatologischen Patientinnen und Patienten.. · Die diagnostische Leistung von nichtkontrastmittelverstärkten Charakterisierungsquotienten ist angemessen, um infektiöse und pilzpneumonische Infiltrate von Lymphom-Manifestationen zu unterscheiden.. · Nichtkontrastmittelverstärkte Charakterisierungsquotienten zeigen eine gute bis exzellente Intra- und Interrater-Reliabilität..
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York.