Shear wave elastography in medullary thyroid carcinoma diagnostics

• Authors: Katarzyna Dobruch-Sobczak , Anna Gumińska , Elwira Bakuła-Zalewska , Krzysztof Mlosek , Rafał Z. Słapa , Paweł Wareluk , Agnieszka Krauze , Agnieszka Ziemiecka , Bartosz Migda , Wiesław Jakubowski , Marek Dedecjus

Title variants

PL

Zastosowanie elastografii fali poprzecznej w diagnostyce raka rdzeniastego tarczycy

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

Shear wave elastography (SWE) is a modern method for the assessment of tissue stiffness. There has been a growing interest in the use of this technique for characterizing thyroid focal lesions, including preoperative diagnostics. Aim: The aim of the study was to assess the clinical usefulness of SWE in medullary thyroid carcinoma (MTC) diagnostics. Materials and methods: A total of 169 focal lesions were identified in the study group (139 patients), including 6 MTCs in 4 patients (mean age: 45 years). B-mode ultrasound and SWE were performed using Aixplorer (SuperSonic, Aix-en-Provence), with a 4–15 MHz linear probe. The ultrasound was performed to assess the echogenicity and echostructure of the lesions, their margin, the halo sign, the height/width ratio (H/W ratio), the presence of calcifications and the vascularization pattern. This was followed by an analysis of maximum and mean Young’s (E) modulus values for MTC (EmaxLR, EmeanLR) and the surrounding thyroid tissues (EmaxSR, EmeanSR), as well as mean E-values (EmeanLRz) for 2 mm region of interest in the stiffest zone of the lesion. The lesions were subject to pathological and/or cytological evaluation. Results: The B-mode assessment showed that all MTCs were hypoechogenic, with no halo sign, and they contained micro- and/ or macrocalcifications. Ill-defined lesion margin were found in 4 out of 6 cancers; 4 out of 6 cancers had a H/W ratio > 1. Heterogeneous echostructure and type III vascularity were found in 5 out of 6 lesions. In the SWE, the mean value of EmaxLR for all of the MTCs was 89.5 kPa and (the mean value of EmaxSR for all surrounding tissues was) 39.7 kPa Mean values of EmeanLR and EmeanSR were 34.7 kPa and 24.4 kPa, respectively. The mean value of EmeanLRz was 49.2 kPa. Conclusions: SWE showed MTCs as stiffer lesions compared to the surrounding tissues. The lesions were qualified for fine needle aspiration biopsy based on B-mode assessment. However, the diagnostic algorithm for MTC is based on the measurement of serum calcitonin levels, B-mode ultrasound and FNAB.

PL

Elastografia fali poprzecznej jest nowoczesną metodą oceny sztywności tkanek. Obserwuje się wzrost zainteresowania tą techniką w różnicowaniu charakteru zmian ogniskowych w tarczycy również w diagnostyce przedoperacyjnej. Cel pracy: Celem niniejszej pracy była ocena klinicznej przydatności elastografii fali poprzecznej w diagnostyce raka rdzeniastego tarczycy (RRT). Materiał i metoda: W badanej grupie 139 pacjentów stwierdzono 169 zmian ogniskowych, a u 4 pacjentów (średni wiek: 45 lat) rozpoznano 6 RRT. Wykonano USG B-mode oraz elastografię fali poprzecznej aparatem Aixplorer (Super- Sonic, Aix-en-Provence), głowicą liniową o częstotliwości 4–15 MHz. W USG oceniano echogeniczność i echostrukturę zmian, ich brzegi, objaw „halo”, stosunek wysokości do głębokości (W/G), obecność zwapnień oraz wzorzec unaczynienia. Następnie analizowano: maksymalne i średnie wartości modułu Younga (E) dla największego ROI dla RRT (EmaxLR, EmeanLR) oraz dla otaczających tkanek w miąższu gruczołu (EmaxSR, EmeanSR), a także średnie wartości E (EmeanLRz) dla 2 mm obszaru zainteresowania z najsztywniejszej części zmiany. Zmiany zweryfikowano histopatologicznie i/lub cytologicznie. Wyniki: W ocenie B-mode wszystkie RRT były hipoechogeniczne, bez obecności objawu „halo”, oraz zawierały mikro- i/lub makrozwapnienia. Nieostre granice zmiany obecne były w 4 z 6 raków. Wartość ilorazu W/G > 1 dotyczyła 4 na 6 zmian. Niejednorodną echostrukturę oraz typ III unaczynienia stwierdzono w 5 na 6 zmian. W SWE średnia wartość EmaxLR w obrębie RRT wynosiła 89,5 kPa, w otoczeniu – 39,7 kPa. Średnie wartości EmeanLR, EmeanSR wynosiły odpowiednio: 34,6 kPa i 24,4 kPa. Wartość średnia EmeanLRz = 49,2 kPa. Wnioski: W SWE RRT przedstawiały się jako zmiany sztywniejsze w porównaniu z otaczającymi tkankami. W ocenie B-mode spełniały wskazania do biopsji aspiracyjnej cienkoigłowej. Jednak algorytm diagnostyczny RRT opiera się na pomiarze stężenia kalcytoniny w surowicy krwi, ocenie USG B-mode oraz biopsji.

Keywords

EN

badanie USG; medullary thyroidcarcinoma; rak rdzeniasty; shear waveelastography; sonoelastografiafali poprzecznej; tarczyca; thyroid; ultrasound

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Journal of Ultrasonography
• Year: 2015
• Volume: 15
• Issue: 63
• Pages: 358-367

Contributors

author

Katarzyna Dobruch-Sobczak

• Department of Ultrasound, Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Science, Warsaw, Poland Department of Radiology, Maria Skłodowska-Curie Memorial Cancer Centre and Institute of Oncology, Warsaw, Poland

author

Anna Gumińska

• Department of Endocrine Oncology and Nuclear Medicine, Maria Skłodowska-Curie Memorial Cancer Centre and Institute of Oncology, Warsaw, Poland

author

Elwira Bakuła-Zalewska

• Department of Pathology, Maria Skłodowska-Curie Memorial Cancer Centre and Institute of Oncology, Warsaw, Poland

author

Krzysztof Mlosek

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Rafał Z. Słapa

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Paweł Wareluk

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Agnieszka Krauze

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Agnieszka Ziemiecka

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Bartosz Migda

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Wiesław Jakubowski

• Department of Diagnostic Imaging, Second Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

author

Marek Dedecjus

• Department of Endocrine Oncology and Nuclear Medicine, Maria Skłodowska-Curie Memorial Cancer Centre and Institute of Oncology, Warsaw, Poland

References

• Bachelot A, Lombardo F, Baudin E, Bidart JM, Schlumberger M: Inheritable forms of medullary thyroid carcinoma. Biochimie 2002; 84: 61–66.
• Leboulleux S, Baudin E, Travagli JP, Schlumberger M: Medullary thyroid carcinoma. Clin Endocrinol (Oxf) 2004; 61: 299–310.
• Trimboli P, Giovanella L, Valabrega S, Andrioli M, Baldelli R, Cremonini N et al.: Ultrasound features of medullary thyroid carcinoma correlate with cancer aggressiveness: a retrospective multicenter study. J Exp Clin Cancer Res 2014; 33: 87.
• Kim SH, Kim BS, Jung SL, Lee JW, Yang PS, Kang BJ et al.: Ultrasonographic findings of medullary thyroid carcinoma: a comparison with papillary thyroid carcinoma. Korean J Radiol 2009; 10: 101–105.
• Cantisani V, Lodise P, Grahdani H, Mancus E, Maggini E, Di Rocco G et al.: Ultrasound elastography in the evaluation of thyroid pathology. Current status. Eur J Radiol 2014; 83: 420–428.
• Bhatia KS, Tong CS, Cho CC, Yuen EH, Ahuja AT: Shear wave elastography of thyroid nodules in routine clinical practice: preliminary observations and utility for detecting malignancy. Eur Radiol 2012; 22: 2397–2409.
• Dudea SM, Botar-Jid C: Ultrasound elastography in thyroid disease. Med Ultrason 2015; 17: 74–96.
• Trzebińska A, Dobruch-Sobczak K, Jakubowski W, Jędrzejowski M: Standardy badań ultrasonograficznych Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego – aktualizacja. Badanie ultrasonograficzne tarczycy oraz biopsja tarczycy pod kontrolą ultrasonografii. J Ultrason 2014; 14: 49–60.
• Cosgrove D, Piscaglia F, Bamber J, Bojunga J, Correas J-M, Gilja OH et al.: EFSUMB guidelines and recommendations on the clinical use of ultrasound elastography. Part 2: Clinical applications. Ultrashall Med. 2013; 34: 238–253.
• Bugalho MJ, Santos JR, Sobrinho L: Preoperative diagnosis of medullary thyroid carcinoma: fine needle aspiration cytology as compared with serum calcitonin measurement. J Surg Oncol 2005; 91: 56–60.
• Woliński K, Rewaj-Łosyk M, Ruchała M: Sonografic features of medullary carcinomas – a systematic review and meta-analysis. Endokrynol Pol 2014; 65: 314–318.
• Trimboli P, Nasrollah N, Amendola S, Rossi F, Ramacciato G, Romanelli F et al.: Should we use ultrasound features associated with papillary thyroid cancer in diagnosing medullary thyroid cancer? Endocr J 2012; 59: 503–508.
• Lin P, Chen M, Liu B, Wang S, Li X: Diagnostic performance of shear wave elastography in the identification of malignant thyroid nodules: a meta-analysis. Eur Radiol 2014; 24: 2729–2738.
• Andrioli M, Trimboli P, Amendola S, Valabrega S, Fukunari N, Mirella M et al.: Elastographic presentation of medullary thyroid carcinoma. Endocrine 2014; 45: 153–155.
• Sebag F, Vaillant-Lombard J, Berbis J, Griset V, Henry JF, Petit P et al.: Shear wave elastography: a new ultrasound imaging mode for the differentia diagnosis of benign and malignant thyroid nodules. J Clin Endorcinol Metab 2010; 95: 5281–5288.
• Veyrieres JB, Albarel F, Lombard JV, Berbis J, Sebag F, Oliver C et al.: A threshold value in Shear Wave elastography to rule out malignant thyroid. Eur J Radiol 2012; 81: 3965–3972.
• Liu B, Liang J, Zheng Y, Xie X, Huang G, Zhou L et al.: Two-dimensional shear wave elastography as promising diagnostic tool for predicting malignant thyroid nodules: a prospective single-centre experience. Eur Radiol 2015; 25: 624–634.
• Park AY, Son EJ, Han K, Youk JH, Kim JA, Park CS: Shear wave elastography of thyroid nodules for the prediction of malignancy in a large scale study. Eur J Radiol 2015; 84: 407–412.

• Document Type: article