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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-22121

Untersuchung von Einflussfaktoren auf die physiologische Variabilität der Kontrastmittelanreicherung des gesunden Brustparenchyms in der dynamischen kontrastmittelgestützten MR-Mammographie

  • Einleitung und Fragestellung: Die dynamische kontrastmittelverstärkte MR-Mammografie besitzt eine hohe Sensitivität für die Entdeckung von Mammakarzinomen in frühen Stadien und wird zunehmend in der Diagnostik des Mammakarzinoms als auch als Screeningverfahren bei Hochrisikopatientinnen eingesetzt. Dabei kommt dem Kontrastmittelverhalten detektierter Läsionen als auch des Brustparenchyms eine zentrale Bedeutung zu. In der vorliegenden Studie wurde die Variabilität der nativen Baseline T1w-Signalintensität (BSI) und des relativen Kontrastmittelenhancements (RCE) des gesundes Brustparenchyms in der dynamischen kontrastmittelgestützten MR-Mammographie innerhalb einer Bevölkerungsstudie untersucht und Prädiktoren auf deren Variabilität identifiziert. Es wurden der Einfluss anthropometrischer Parameter (Alter, Größe, Gewicht, BMI), des Menopausenstatus, exogener Hormone (orale Kontrazeptiva, postmenopausale Hormonersatztherapie) sowie der Einfluss früheren Stillverhaltens untersucht. Methodik: Im Rahmen eines Ganzkörper-MRT-Projektes innerhalb der Study of Health in Pomerania (SHIP) wurden 651 Frauen (mittleres Alter 48,96 Jahre ± 12,35 [Standardabweichung]) in eine kontrastmittelgestützte MR-Mammografie Substudie unter Verwendung einer T1-gewichteten, dreidimensionalen TWIST Sequenz vor und nach Injektion von 0,1 mmol/kg Körpergewicht Gadobutrol eingeschlossen. Nach Ausschluss von 192 (29,5%) Frauen aufgrund von früheren Brustkrebserkrankungen, Brustoperationen, vollständiger Parenchyminvolution oder Herdbefunden wurden die Daten von 459 (71,5%) Frauen analysiert. Davon waren 234 (51.0%) prämenopausal und 225 (49.0%) postmenopausal. 69 der prämenopausalen Frauen gaben an, orale Kontrazeptiva einzunehmen und 24 der postmenopausalen Frauen gaben an, eine Hormonersatztherapie anzuwenden. Unter Verwendung der Mean-Curve Funktion der MRT-Workstation für die Mammadiagnostik wurde eine Freihand-Region-of-Interest (ROI) manuell so platziert, dass das gesamte fibroglanduläre Gewebe der Brust auf jeweils zwei Schichten oberhalb und unterhalb der Mamille eingeschlossen wurde. Eine Zeit-Signalintensitäts-Kurve wurde für die Zeitpunkte vor bzw. 1 bis 5 Minuten nach Gadobutrol-Injektion generiert. Für die weiteren Analysen wurde das relative prozentuale Kontrastmittelenhancement (RCE) anhand der Formel RCE= [SI (t1-5) – SI (Baseline)] / SI (Baseline)* 100 berechnet, wobei SI (t1-5) die Signalintensität nach Gabe von Gadobutrol ist. Da der zeitliche Kontrastmittelverlauf in beiden Brüsten identisch war, wurde das mittlere RCE über beide Brüste in allen weiteren Analysen modelliert. Ergebnisse: Die BSI variierte erheblich zwischen den Probandinnen mit einem Mittelwert (Standardabweichung - SD) von 167,7 (±49,2) in der rechten Brust und einem Mittelwert (SD) von 175,9 (± 48,9) in der linken Brust (p < 0,001). Die BSI stieg linear mit dem Alter (p<0,001), dem Körpergewicht (p<0,001) und dem BMI (p<0,001) an und nahm linear mit der Körpergröße (p<0,001) ab. Postmenopausale Frauen hatten eine signi- fikant höhere BSI (p<0,001). Die BSI und das RCE waren für alle Zeitpunkte in der rechten Brust signifikant nied- riger als in der linken Brust (p=0,001). Das RCE zeigte einen steigenden Verlauf, der mit zunehmender Zeit abschwächte. Es betrug zu den Zeitpunkten 1, 2, 3, 4 und 5 Minuten nach Kontrastmittelgabe 8,07%, 13,78%, 18,23%, 22,14% und 24,56%. Al- lerdings variierte das RCE stark zwischen den Probandinnen (p=0,001). Das RCE nahm mit steigendem Körpergewicht signifikant zu (p=0,0001); je schwerer die Frau, desto steiler die Zunahme. Der Einfluss des Alters und der Menstruations-Zyklusphase auf das RCE des Brustparenchyms waren dagegen vernachlässigbar. Das RCE des gesunden Brustparenchyms war mit dem Menopausenstatus stark assoziiert (p=0,001). Das Brustparenchym prämenopausaler Frauen hatte initial eine niedrigere BSI (p=0,0001), aber anschließend ein im Mittel 30% steileres RCE (p<0,0001) im Vergleich zu dem postmenopausaler Frauen. Während bei prämenopausalen Frauen das RCE des Brustparenchyms signifikant geringer unter der Einnahme oraler Kontrazeptiva (OC) im Vergleich zu Frauen ohne eine hormonelle Kontrazeption (p=0,01) war, hatte bei postmenopausalen Frauen eine Hormonersatztherapie keinen signifikanten Einfluss auf das RCE des Brustparenchyms HT (p=0,052). Das RCE des Brustparenchyms war bei Frauen, die angaben gestillt zu haben signifikant höher als bei Frauen, die nicht gestillt haben (p=0,04), was sowohl bei prämenopausalen als auch bei postmenopausalen Frauen zu beobachten war. Schlussfolgerung: Die BSI und das RCE des gesunden Brustparenchyms variierten erheblich zwischen den Probandinnen einer populationsbasierten Kohortenstudie. Körpergewicht (p<0,001) und Alter (p<0,001) waren signifikante Prädiktoren der BSI; Menopausen- status (p<0,001) und Körpergewicht (p<0,001) signifikante Prädiktoren des RCE. Diese Prädiktoren könnten neben dem Kontrastmittelenhancement des gesunden Brustparenchyms auch die Analysen der Kontrastmittelkinetik von Brustläsionen beeinflussen. Daher sollten bei der Analyse dynamischer MR-Mammografien patientenbezogene Faktoren, insbesondere der Menopausenstatus und das Körpergewicht berücksichtigt werden. Da die körpergewichtbezogene Erhöhung der absoluten Kontrastmittelmenge zu einer signifikanten Erhöhung des RCE im Brustparenchym führte, sollte die Kalkulation der Kontrastmitteldosis basierend auf dem absoluten Körpergewicht in der MR-Mammografie überdacht werden und alternative Berechnungen z.B. basierend auf dem mageren Körpergewicht (ohne Fettanteil) untersucht werden. Da postmenopausale Hormonersatzpräparate keinen signifikanten Einfluss auf das RCE haben und prämenopausale orale Kontrazeptiva das RCE eher reduzieren, scheint ein Absetzen hormoneller Präparate vor einer MR-Mammografie-Untersuchung basierend auf den vorliegenden Daten nicht notwendig.
  • Breast MRI is today one of the main methods for diagnosing breast diseases, together with mammography, ultrasound, and image-guided needle biopsy. It is based on the use of a strong magnetic field provided by a high-quality magnet, low-energy electromagnetic waves (radiofrequency waves, similar to those of radio, television, and portable phones) radiated and received by special coils (antennas) inside the magnet and positioned close to the investigated body part. MRI can well differentiate lesions and abnormalities of the breast. However, in order to diagnose or exclude a cancer, intravenous administration of a gadolinium-containing contrast material (CM) is needed. Women’s information is important not only for patient awareness about advantages and disadvantages of breast MRI, but also to be prepared for the examination. In premenopausal women, CE MRI is preferentially performed between days 7 and 14 of the menstrual cycle, when the background enhancement of the normal fibroglandular breast tissue is low, and hence abnormalities are better detected and false positives less frequent. During the remaining days of the menstrual cycle, lesions may be masked by enhancement of the fibroglandular tissue potentially reducing the diagnostic value of the examination. Before entering the MRI room, the patient is asked to fill out a detailed questionnaire to rule out any contraindication to examination and to CM injection. Breast MRI is performed using MRI scanners working at 1.5 Tesla. Women are placed prone on the MRI table with each breast in the recess of the coil. Overall sensitivity of breast MRI for breast cancer is approximately 90 %, which implies that 10 % of cancers may be missed. In our study a total of 459 female volunteers (mean age 49.1 ± 12.5 years) underwent T1-weighted 3D MRM 1-5 min after bolus injection of gadobutrol. Quantitative analysis was performed in normal breast parenchyma by manually tracing regions of interest and calculating percentage CE. Semiquantitative analysis was performed in non-mass-like enhancing areas, and signal intensity changes were characterised by five predefined kinetic curve types. The influence of oral contraceptives (OC) (n = 69) and hormone replacement therapy (HT) (n = 24) on CE was studied using random effects models. Breast parenchymal enhancement was significantly higher in premenopausal than in postmenopausal women (P < 0.001). CE decreased significantly with the use of OC (P = 0.01), while HT had negligible effects (P = 0.52). Prevalence of kinetic curve types of non-mass-like enhancement differed strongly between pre- and postmenopausal women (P < 0.0001), but was similar in OC users and non-OC users (P = 0.61) as well as HT users and non-HT users (P = 0.77). Normal breast parenchymal enhancement and non-mass-like enhancing areas were strongly affected by menopausal status, while they were not affected by HT use and only moderately by OC use. Breast parenchymal enhancement at MR mammography is stronger in premenopausal than postmenopausal women. The prevalence of strong enhancing nonmass- like areas is greater before menopause. Such enhancing non-mass-like areas may impair lesion detection in premenopausal women. Breast parenchymal enhancement is only marginally affected by hormone use. Discontinuation of hormone use before MR mammography may be unnecessary. Also breastfeeding has an influence on contrast enhancement kinetics of normal breast parenchyma in dynamic MR mammography. The available results show a significant influence of breastfeeding behaviour on the RCE of the breast parenchyma. Breast parenchymal enhancement was significantly higher in women who reported having breastfed children.

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Metadaten
Author: Carolin Flieger
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-22121
Title Additional (English):Investigation of factors influencing the physiological variability of contrast enhancement of healthy breast parenchyma in dynamic contrast medium-based MR mammography
Referee:Prof. Dr. med. Christian Stroszczynski
Advisor:PD Dr. med. Katrin Hegenscheid
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2018
Date of first Publication:2018/06/13
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2018/05/29
Release Date:2018/06/13
GND Keyword:Brust MRT
Pagenumber:80
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Diagnostische Radiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit