Role of diffusion-weighted MR imaging in the initial diagnosis of soft tissue tumours

Abstract

Background

Soft tissue tumours (STT) constitute a heterogeneous group of lesions frequently studied by Magnetic Resonance Imaging (MRI). It has not yet been clearly established whether the inclusion of apparent diffusion coefficient (ADC) diffusion-weighted imaging (DWI) maps would better determine tumour aggressiveness.

Purpose

To assess the diagnostic value of quantitative ADC DWI maps in the initial diagnosis of STT; and to determine whether the inclusion of DWI provides more valuable information than conventional sequences alone.

Material and methods

Retrospective study of patients with histologically proven STT. Conventional morphological MRI sequences and the DWI sequence were analysed. The ADC was quantified using a region of interest (ROI) that covered the largest sectional area (global ADC) and another that selected the area of ​​greatest restriction (selected ADC). Differences in ADC values ​​were analysed between both benign and malignant lesions and high and low-grade sarcomas. A multivariate analysis was performed to determine the ability of ADC ​​to adequately diagnose the nature of STTs when associated with other morphological characteristics.

Results

84 patients with STT, of which 40 were benign and 44 malignant. The malignant group included 10 low-grade sarcomas, 23 high-grade sarcomas, 4 non-sarcomatous neoplasms and 7 sarcomas with no histological grading. The ADC values ​​were significantly higher in benign lesions for the selected ADC. Significantly higher selected ADC values ​​were also obtained in low-grade sarcomas. In the multivariate analysis, the highest diagnostic precision values were obtained when morphological features and ADC were included, with a sensitivity, specificity, and area under the curve (AUC) of 84, 75 and 91%, respectively.

Conclusion

The inclusion of ADC DWI values ​​improves the diagnostic accuracy of MRI for STTs, especially when used in combination with conventional MRI sequences.

Resumen

Antecedentes

Los tumores de partes blandas (TPB) constituyen un grupo heterogéneo de lesiones estudiadas con frecuencia mediante resonancia magnética (RM). Aún no se ha establecido claramente si la inclusión de mapas de imágenes potenciadas en difusión (DWI, diffusion-weighted imaging) con coeficiente de difusión aparente (ADC, apparent diffusion coefficient) ayudaría a determinar mejor la agresividad del tumor.

Objetivos

Determinar el valor diagnóstico de los mapas cuantitativos del ADC en el diagnóstico inicial de los TPB; y determinar si la inclusión de la difusión proporciona información más valiosa que las secuencias convencionales por sí solas.

Materiales y métodos

Estudio retrospectivo de pacientes con TPB confirmados histológicamente. Se analizaron las secuencias morfológicas convencionales de RM y la secuencia de difusión. El ADC se cuantificó utilizando una región de interés (ROI, region of interest) que abarcaba la mayor área seccional (ADC global) y otra que seleccionaba el área de mayor restricción (ADC seleccionado). Se analizaron las diferencias en los valores de ADC entre las lesiones benignas y malignas y los sarcomas de alto y bajo grado. Se realizó un análisis multivariante para determinar la capacidad del ADC para diagnosticar adecuadamente la naturaleza de los TPB cuando se asocia a otras características morfológicas.

Resultados

84 pacientes con TPB, de los cuales 40 eran benignos y 44 malignos. Entre los malignos se incluían 10 sarcomas de bajo grado, 23 sarcomas de alto grado, 4 neoplasias no sarcomatosas y 7 sarcomas sin gradación histológica. Los valores ADC fueron notablemente superiores en las lesiones benignas para el ADC seleccionado. También se obtuvieron valores de ADC seleccionado notablemente superiores en los sarcomas de bajo grado. En el análisis multivariante, los valores más altos de precisión diagnóstica se obtuvieron cuando se incluyeron las características morfológicas y el ADC, con una sensibilidad, especificidad y área bajo la curva (ABC) del 84, 75 y 91%, respectivamente.

Conclusión

La inclusión de los valores ADC de las imágenes de difusión mejora la precisión diagnóstica de la RM para los TPB, especialmente cuando se utiliza en combinación con secuencias de RM convencionales.