Neuroendocrine Tumors: Characterization with Contrast-Enhanced Ultrasonography

Zusammenfassung

Ziel: Neuroendokrine Tumoren (NET) und deren Metastasen lassen mittels bildgebender Verfahren unzureichend auf den Primärtumor schließen. Anhand einer prospektiven Studie suchten wir nach charakteristischen Befunden der echosignalverstärkten Sonografie dieser Neoplasien im Vergleich zu klinischen Daten. Material und Methoden: Innerhalb von 5 Jahren wurden 82 Patienten mit 83 histologisch gesicherten NET mittels konventionellem Ultraschall und CEUS (Sonovue®, Contrast Pulse Sequencing) in der arteriellen (10 – 20 s p. i.), kapillären (20 – 25 s p. i.), portalvenösen (25 – 120 s p. i.) und Spätphase (> 120 s p. i.) untersucht. 69 Patienten hatten Metastasen im Abdominaltrakt, davon acht Patienten mit hochmalignen neuroendokrinen Karzinomen, die schlecht differenziert waren. Der Proliferationsindex (MIB-1) der NET betrug bei 31 Patienten _≤ 2 %, bei 46 Patienten > 2 %, bei 6 Patienten _≥ 20 %. 13 Patienten wiesen lediglich einen Primärtumor ohne nachweisbare Metastasen auf. Ergebnisse: Bei NET von Lunge, Magen und Kolon fanden wir echoarme und isoechogene Lebermetastasen. NET des Dünndarms und des Pankreas wiesen echoarme, echoreiche und isoechogene Leberfiliae auf, nicht selten kombiniert. Insulin produzierende Tumoren (6) hatten ausschließlich reflexarme Metastasen. Nekrotische Areale (25 / 83) wurden bei großen NET (> 3 cm, MIB-1 > 2 %) spontan nachgewiesen, ansonsten nach Interferon-Therapie, Chemoembolisation, systemischer Chemotherapie und Radiofrequenzablation von Lebermetastasen, nicht aber nach Therapie mit Somatostatin-Radionuklidanaloga. Die NET und ihre Absiedelungen zeigten in 93 % (77 / 83) einen früharteriellen Einstrom von Mikroblasen. 95 % (79 / 83) der Läsionen waren in der arteriellen und zu Beginn der kapillären Phase signalintensiv. Dieser Gefäßreichtum konnte gleichermaßen bei den Primärtumoren, den Leber- und Lymphknotenmetastasen sowie allen anderen Metastasen im Bereich des Abdominaltrakts dargestellt werden. Innerhalb von Lebermetastasen mit einem MIB-1 > 2 % kontrastierten sich Tumorarterien mit chaotischer Architektur. 78 % (65 / 83) der Läsionen wiesen in der kapillären Phase einen kontrastreichen Randsaum auf. 93 % (77 / 83) der NET und der Metastasen erschienen zu Beginn der Spätphase als echoarme Gebilde. Schlussfolgerung: Die CEUS unter den Bedingungen von CPS ergibt für NET ein charakteristisches Kontrastverhalten und stellt damit eine Konkurrenzmethode für andere bildgebende Verfahren dar. Unterschiede der sonografischen Befundmuster ergaben sich in Abhängigkeit von dem Sitz des Primärtumors, der Größe der Läsion, dem MIB-1 und dem Ausmaß degenerativer Veränderungen.

Abstract

Purpose: The aim of this study was to characterize the ultrasonographic features of neuroendocrine tumors (NET) and their metastases with contrast-enhanced ultrasonography (CEUS) and to compare this to clinical data. Materials and Methods: During a period of 5 years, 82 patients with 83 histologically proven NET were prospectively examined using conventional US and pulse inversion US with a second generation contrast agent (SonoVue®, Contrast Pulse Sequencing) focusing on the arterial (10 – 20 s p. i.), capillary (20 – 25 sec p. i.), portal venous (25 – 120 sec p. i.), and late phases (> 120 sec p. i.). 69 patients had metastases in the abdominal tract, including eight patients with poorly differentiated neuroendocrine carcinomas with high-grade behavior. In 31 patients the proliferation index (MIB-1) of the NET was _≤ 2 %, in 46 patients > 2 %, in 6 patients _≥ 20 %. Thirteen patients had one primary lesion without metastases. Results: In NET of the lung, stomach, and colon we found only hypoechoic or isoechoic liver metastases. NET of the small intestine and pancreas represented hypoechoic, isoechoic, and/or hyperechoic liver lesions, sometimes combined. Insulin producing tumors (6) had hypoechoic metastases. Necrotic areas (25 / 83) were detected after interferon therapy, embolization, systemic chemotherapy, and radiofrequency ablation of liver metastases, but did not develop after somatostatin receptor radionuclide therapy. In large NET (> 3 cm) with a proliferation index of > 2 %, necrotic areas appeared spontaneously. In 93 % (77 / 83) of the cases the NET and their metastases showed an early arterial influx of microbubbles. Rim-like contrast enhancement occurred during the capillary phase in 78 % (65 / 83) of all lesions, and hypervascularization occurred during the arterial phase and at the beginning of the capillary phase in 95 % (79 / 83). The hypervascularized tissue was found in the primary lesions, in liver, lymph node metastases and any kind of abdominal metastases. In liver metastases with a proliferation index > 2 %, tumor arteries showed a chaotic growth pattern. In 93 % (77 / 83) the NET lesions appeared as dark “defects” at the beginning of the late phase. Conclusion: CEUS with CPS demonstrates typical NET imaging characteristics. Differences in imaging features may depend on their primary lesion, size, proliferation marker, and extent of the degenerative changes. In most cases real-time CEUS may replace other imaging techniques.

Key words

contrast-enhanced ultrasonography - neuroendocrine tumor - MIB-1

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