Multiparametric Sonographic Imaging of Thyroid Lesions: Chances of B-Mode, Elastography and CEUS in Relation to Preoperative Histopathology

Abstract

Background: The aim was to improve preoperative diagnostics of solid non-cystic thyroid lesions by using new high-performance multiparametric ultrasound examination techniques. Methods: Multiparametric ultrasound consists of B-mode, shear-wave elastography and contrast enhanced ultrasound (CEUS) including Time-Intensity-Curve (TIC) analysis. A bolus of 1–2.4 mL Sulfur Hexafluorid microbubbles was injected for CEUS. Postoperative histopathology was the diagnostic gold standard. Results: 116 patients were included in this study. 102 benign thyroid nodules were diagnosed as well as 20 carcinomas. Suspicious B-mode findings like microcalcifications, a blurry edge and no homogeneous sonomorphological structure were detected in 60, 75 and 80% of all carcinomas but only in 13.7, 36.3 and 46.1% of all benign lesions. The average shear-wave elastography measurements of malignant lesions (4.6 m/s or 69.8 kPa centrally and 4.2 m/s or 60.1 kPa marginally) exceed the values of benign nodules. Suspicious CEUS findings like a not-homogeneous wash-in and a wash-out were detected almost twice as often in carcinomas. Conclusion: Multiparametric ultrasound offers new possibilities for the preoperative distinction between benign and malignant thyroid nodules. A score based system of B-mode, shear-wave and CEUS malignancy criteria shows promising results in the detection of thyroid carcinomas. It reaches a sensitivity of 95% and specificity of 75.49%.

Quantitative Biomarkers Derived from a Novel Contrast-Free Ultrasound High-Definition Microvessel Imaging for Distinguishing Thyroid Nodules

“…The low specificity of ultrasound features for classifying thyroid nodules leads to unnecessary FNABs; therefore, new imaging modalities with special attention to anarchical angiogenesis observed in malignancy are of paramount importance in the characterization of nodules. The addition of strain elastography [ 7 , 8 ], shear wave elastography [ 9 , 10 , 11 , 12 , 13 ], and multimodality ultrasound combining B-mode ultrasound, elastography, and contrast-enhanced ultrasound (CEUS) [ 14 ] relatively increased the sensitivity and specificity of ultrasound.…”

Anwendung der Kontrastmittelsonografie im Kopf-Hals-Bereich: Update

“…Qualitativ spricht vor allem eine im Vergleich zum umgebenden Drüsengewebe geringere Anreicherung mit inhomogener Kontrastmittelaufnahme für eine Malignität [26,30,33,31]. Weitere malignitätssuspekte Befunde einer Schilddrüsenläsion sind eine schnelle, unregelmäßige Hypervaskularisation beginnend in der Peripherie sowie ein unregelmäßiges, frühes Wash-out insbesondere der hypervaskularisierten Tumorränder (▶ Abb.…”

“…Weitere malignitätssuspekte Befunde einer Schilddrüsenläsion sind eine schnelle, unregelmäßige Hypervaskularisation beginnend in der Peripherie sowie ein unregelmäßiges, frühes Wash-out insbesondere der hypervaskularisierten Tumorränder (▶ Abb. 4) [24,27,28,31].…”

“…Schilddrüsenadenome sind meist durch eine frühe Kontrastmittelanreicherung charakterisiert, zeigen allerdings in der Regel kein malignitätstypisches Auswaschverhalten. Das Wash-out bei Adenomen ist variabel, ein Washout-Phänomen kann in der späten venösen Phase auftreten, jedoch auch vollständig fehlen [31,33].…”

“…Kontrastmittelanreicherung homogen, gesamte Läsion oder ringförmig im Läsionsrand [26,30] (beim Adenom schnelles Wash-in mit verspätetem Wash-out möglich [31])…”