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Tesis Doctoral
DOI
Documento
Autor
Nombre completo
Guilherme Luna Martinez
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2019
Director
Tribunal
Martins, Wellington de Paula (Presidente)
Carrara, Helio Humberto Angotti
Júnior, Edward Araujo
Muglia, Valdair Francisco
Título en portugués
Precisão diagnóstica e reprodutibilidade de marcadores ultrassonográficos na diferenciação de massas mamarias benignas e malignas
Palabras clave en portugués
Câncer de mama
Índices Doppler 3D
Reprodutibilidade
Ultrassonografia
Resumen en portugués
Introdução: A ultrassonografia convencional (US-2D) pode ser utilizada como adjuvante em casos de achado clínico ou de mamografia anormal. A principal limitação da US é sua baixa especificidade que pode ser melhorada através da aplicação de novas tecnologias. A ultrassonografia Power Doppler tridimensional permite a quantificação do sinal Doppler dentro de tecidos através de três índices: índices de vascularização (VI), fluxo (FI) e vascularização-fluxo (VFI). Há dados sugestivos de que estes índices possam ser úteis na avaliação da malignidade de nódulos mamários. O índice de pulsatilidade volumétrico (vPI) derivado da Correlação de Imagem Espaço-Temporal (STIC) é outro ferramental para análise de fluxo tecidual que poderia ser utilizada com esta finalidade. Não há dados sobre a reprodutibilidade e ou validade dos índices PD-3D e STIC na diferenciação de massas benignas e malignas. Objetivos: Estimar a reprodutibilidade e a precisão diagnóstica de parâmetros de ultrassonografia PD-3D e STIC na distinção de nódulos mamários benignos e malignos. Métodos: Foram recrutadas pacientes não consecutivas provenientes de clínica privada ou do Hospital do Câncer em Ribeirão Preto. Foram consideradas elegíveis pacientes que tinham lesões acima de 01 cm de diâmetro, identificadas por US que estivessem sido agendadas para realizar biópsia cirúrgica/agulha grossa; que compareceram no dia da avaliação ultrassonográfica; e que aceitaram participar da pesquisa após assinar termo de consentimento livre e esclarecido. As pacientes foram submetidas à US-2D, ultrassonografia Doppler espectral, e aquisição de blocos 3D e STIC com Doppler de amplitude por dois observadores de forma independente, quando os dois observadores estavam disponíveis, ou por apenas um dos observadores. Os blocos STIC com Doppler de amplitude só foram obtidos nos casos onde a máquina conseguia registrar automaticamente a frequência cardíaca da paciente baseado na pulsatilidade do vaso. Nos casos onde apenas o observador 1 fez o exame de ultrassonografia, o observador 2 fez a análise dos blocos colhidos pelo observador 1 para avaliação de precisão diagnóstica; para análise de reprodutibilidade, apenas os dados de pacientes avaliados de forma independente pelos dois observadores foram utilizados. A biópsia foi realizada por radiologista com experiência em biópsias mamárias e a avalição histológica foi feita por patologista com um intervalo de no máximo 30 dias após o exame de ultrassonografia. Foram analisados idade, peso, altura e índice de massa corpórea - IMC (kg/m2 ) e os seguintes parâmetros ultrassonográficos: volume da massa e diâmetro máximo por US-2D com e sem harmônica, velocidade máxima, índice de resistência (IR) e pulsatilidade (IP) por ultrassonografia Doppler espectral de vasos dentro dos nódulos; quantificação do sinal Doppler 3D pelos índices de vascularização (VI), fluxo (FI) e vascularizaçãofluxo (VFI) da massa, de uma amostra de tecido mamário de 5 mm circundando a massa; e de uma amostra esférica de 1cm3 da região considerada subjetivamente como sendo a mais vascularizada; e o índice de pulsatilidade volumétrico (vPI) baseado no VFI dessa amostra de 1cm³ obtido por STIC. A precisão diagnóstica foi avaliada pela área sob a curva ROC (AUROC) e a reprodutibilidade inter-observador foi estimada pelo coeficiente de correlação de concordância (CCC) e pelos limites de concordância. Resultados: O exame de ultrassonografia foi realizado em 54 mulheres pelos dois observadores e em mais 48 mulheres apenas pelo observador 1, dando um total de 102 mulheres incluídas neste estudo. A aquisição do bloco STIC foi possível em apenas 53 mulheres. Dos parâmetros avaliados, apenas a idade e parâmetros Doppler 3D avaliados pelo observador 2 foram significativamente diferentes entre massas malignas e benignas: idade (56,0 vs. 40,8 anos; p<0,0001, AUROC = 0.78), VFI da massa (0,96 vs. 0,43; p=0,007, AUROC=0,70), VFI da região de 5mm circundando a massa (0,91 vs. 0,55; p=0,008, AUROC=0,71), VFI do região com volume de 1cm³ considerada como sendo a mais vascularizada da massa (0,91 vs. 0,55; p=0,008, AUROC=0,72) e o vPI desta mesma região (0,85 vs. 1,44; p=0,04, AUROC=0,67). Os resultados do CCCs sugerem uma reprodutibilidade inter-observador satisfatória para o diâmetro máximo (com e sem harmônica) e volume por ultrassom 2D e volume 3D (CCC=0,82-0,96). Os resultados dos CCCs para os parâmetros Doppler 2D e Doppler 3D foram mais baixos (CCC = 0,0-0,4). Conclusões: Na análise de precisão diagnóstica utilizando US-2D e Doppler espectral, apenas o BI-RADS para ambos os observadores e a velocidade máxima (PS) para o observador 2 foi útil na diferenciação das massas benignas e malignas. Nos parâmetros de ultrassonografia Doppler 3D, os índices Doppler 3D (VFI, VFI-Shell 5mm, VFI amostra 1cm³) foram úteis na diferenciação das massas para o observador 2. O vPI (STIC) baseado no VFI da amostra de 1cm³ considerada subjetivamente como sendo a mais vascularizada do tumor não se mostrou útil na distinção de tumores mamários benignos e malignos. Exceto pela avaliação das dimensões das massas, os outros parâmetros de ultrassonografia apresentaram baixa reprodutibilidade inter-observador. Antes de considerar o método para a prática clínica, é necessário identificar o treinamento mínimo ideal e avaliar estratégias para melhorar a reprodutibilidade
Título en inglés
Diagnostic accuracy and reproducibility of ultrasound markers in the differentiation of benign and malignant mammary masses
Palabras clave en inglés
3D Doppler indices
Breast cancer
Reproducibility
Ultrasonography
Resumen en inglés
Introduction: Ultrasonography (US) can be used as an adjunct in cases of clinical findings or abnormal mammography. The main limitation of US is its low specificity that can be improved through the application of technologies such as 3D (3D) ultrasonography. The Power Doppler 3D (PD-3D), through its indices, allows the analysis and quantification of blood flow within body structures and were used for differentiation of mammary nodules. However, there is insufficient evidence for the use of this method in clinical practice. Volumetric impedance indices derived from spatiotemporal image correlation (STIC) could alleviate the influence of the machine adjustments and attenuation in the PDU, having the potential to be useful in clinical practice. There are no data on the reproducibility and or validity of PD-3D and STIC indices in the differentiation of benign and malignant masses. Objectives: To estimate the diagnostic precision and reproducibility of the following methods in the evaluation of breast masses: mass volume and maximum diameter using US-2D with and without harmonics; maximum velocity, IR and IP spectral Doppler ultrasonography of vessels within the nodules; quantification of the 3D Doppler signal by the indexes VI, FI, VFI of the mass and the surrounding breast tissue (Shell) of 5mm; quantification of the 3D Doppler signal by the VI, FI and VFI indices of a spherical sample of 1cm3 of the region subjectively considered to be the most vascularized of the tumor; vPI based on the VFI of the 1cm3 sample subjectively considered to be the most vascularized tumor. Methods: Non-consecutive patients were recruited from a private clinic or from the Hospital do Câncer in Ribeirão Preto. Patients who had lesions above 1cm, identified by US who had been scheduled to undergo surgical biopsy / thick needle, were considered eligible; that appear on the day of the ultrasound evaluation; and who agreed to participate in the research after signing a free and informed consent form. Patients were submitted to US 2D, 3D Doppler indices (3D Blocks) and vPI (STIC blocks) with 1 or 2 blocks of each patient. In cases where only observer 1 underwent ultrasonography, observer 2 performed the analysis of its blocks for evaluation of diagnostic accuracy. However, for reproducibility analysis, only the data of patients evaluated independently by the two observers were used. The biopsy was performed by a radiologist with experience in mammary biopsies and the histological evaluation was done by a pathologist in a maximum of 30 days. We evaluated the data on the demographic characteristics (age, weight, height and body mass index - BMI (kg / m2)) of the sample and the normality of data distribution, which were presented as mean, standard deviation, median and 25- 75. We then evaluated the diagnostic accuracy (95% confidence interval) of the methods across area under the ROC curve (AUROC) and reproducibility, determining the concordance correlation coefficient (CCC) and the limits of agreement with the respective Bland- Altman. Results: The ultrasound examination was performed in 102 patients by observer 1 and in 54 patients by observer 2. 3D analysis was performed in 102 patients by observer 1 and 102 by observer 2 (54 in which the study was performed and 48 patients in whom only observer 1 conducted the examination). Of the parameters evaluated, age and 3D Doppler parameters evaluated by observer 2 were significantly different between malignant and benign masses: age (56.0 vs. 40.8 years; p <0.0001, AUROC = 0.78), mass VFI 0.96 vs. 0.43, p = 0.007, AUROC = 0.70), VFI of the 5mm region surrounding the mass (0.91 vs. 0.55, p = 0.008, AUROC = 0.71), VFI (0.91 vs. 0.55, p = 0.008, AUROC = 0.72) and vPI from the same region (0.85 vs. 1.44; p = 0.04, AUROC = 0.67). For the reproducibility, an analysis was made considering the 54 cases in which observer 1 and 2 performed and evaluated the examination. The results of the CCCs suggest satisfactory interobserver reproducibility for the maximum diameter (with and without harmonic) and volume by 2D ultrasound and 3D volume (set the CCC range here, as done below). The results of the CCCs for the 2D Doppler and 3D Doppler parameters were lower (CCC = 0.0-0.4). Conclusions: In the diagnostic accuracy analysis using US-2D and spectral Doppler, only the BIRADS for both observers and the maximum velocity (PS) for the observer 2 was useful in the differentiation of the benign and malignant masses. In the 3D Doppler ultrasonography parameters, 3D Doppler indices (VFI, VFI-Shell 5mm, VFI sample 1cm³) were useful in the differentiation of the masses for the observer 2. The VFI based on the VFI of the 1cm³ sample subjectively considered to be the most vascularized tumor did not prove useful in distinguishing between benign and malignant mammary tumors. Except for the evaluation of mass dimensions, the other ultrasound parameters showed low interobserver reproducibility.. Before considering the method for clinical practice, it is necessary to identify the ideal minimum training and evaluate strategies to improve reproducibility
 
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Fecha de Publicación
2019-11-12
 
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