Microvascular imaging versus CEUS in the characterization of renal masses: preliminary experience in a tertiary care referral university hospital

Abstract

Purpose

Evaluation of the possible role of microvascular imaging (MI) for the detection of vascularization of renal lesions, while comparing it with contrast-enhanced ultrasound (CEUS).

Materials and Methods

137 patients (160 renal lesions, 64 solid and 96 cystic) were enrolled in this single-center, retrospective, observational study. For solid masses, both the intralesional and the peripheral vascularization was analyzed and quantified by MI and then compared to peak enhancement on CEUS. Regarding cystic lesions, we evaluated the presence or absence of vascularization within the cystic wall and/or septa. MI results were compared with CEUS findings using Pearson’s Chi square test. An optimal size cut-off for renal lesions was determined with the Youden test.

Results

For solid lesions, a statistically significant correlation (p <0.05) was observed between the MI parameters and the peak enhancement on CEUS. The detection rate (DR) for lesional vascularization on MI was 87.5%, while if we consider only lesions larger than the optimal cut-off (14mm), the DR increases to 98%. In cystic lesions, the MI showed a high specificity (93.9%) in predicting CEUS results and a high positive predictive value (84.2%). The concordance was 100% in Bosniak I lesions and 80% in Bosniak IV lesions, while it was lower for the other classes. Furthermore, we found a statistically significant correlation (p <0.05) between Bosniak grade and lesional vascularity on MI.

Conclusion

Our preliminary study shows that MI cannot replace CEUS, but could reduce its use, especially in solid lesions larger than 14mm and in cysts classified as Bosniak IV, a goal that is particularly important in an active surveillance setting.

Zusammenfassung

Ziel

Bewertung der Rolle der mikrovaskulären Bildgebung (MI) bei der Erkennung der Vaskularisierung von Nierenläsionen im Vergleich zum kontrastverstärkten Ultraschall (CEUS).

Material und Methoden

137 Patienten (160 Nierenläsionen, 64 solide und 96 zystische) wurden in diese retrospektive Beobachtungsstudie in einem einzelnen Zentrum aufgenommen. Bei soliden Raumforderungen wurden sowohl die intraläsionale als auch die periphere Vaskularisierung mittels MI analysiert und quantifiziert und dann mit dem Peak-Enhancement im CEUS verglichen. Bei zystischen Läsionen wurde das Vorhandensein oder das Fehlen einer Vaskularisierung innerhalb der zystischen Wand und/oder Septen untersucht. Die MI-Ergebnisse wurden mit den CEUS-Befunden unter Verwendung des Chi-Quadrat-Tests nach Pearson verglichen. Ein optimaler Cut-off für die Größe von Nierenläsionen wurde mit dem Youden-Test bestimmt.

Ergebnisse

Bei soliden Läsionen wurde eine statistisch signifikante Korrelation (p < 0,05) zwischen den MI-Parametern und dem Peak-Enhancement im CEUS beobachtet. Die Detektionsrate (DR) für die vaskularisierte Läsion bei der MI betrug 87,5%, während die DR bei alleiniger Betrachtung von Läsionen, die größer als der optimale Cut-off (14mm) sind, auf 98% steigt. Bei zystischen Läsionen zeigte die MI eine hohe Spezifität (93,9%) für die Prädiktion von CEUS-Befunden und einen hohen positiven Vorhersagewert (84,2%). Die Übereinstimmung betrug 100% bei Bosniak-I-Läsionen und 80% bei Bosniak-IV-Läsionen, während sie bei den anderen Klassen niedriger war. Darüber hinaus fanden wir bei der MI eine statistisch signifikante Korrelation zwischen dem Bosniak-Grad und der Vaskularität der Läsion (p < 0,05).

Schlussfolgerung

Unsere vorläufige Studie zeigt, dass MI den CEUS nicht ersetzen kann, aber dessen Einsatz reduzieren könnte. Dies ist insbesondere bei soliden Läsionen, die größer als 14mm sind und bei Zysten mit Bosniak-IV-Klassifikation der Fall – was insbesondere in einer aktiven Überwachungssituation wichtig sein könnte.

Keywords

Urinary tract - renal lesions - microvascular imaging - CEUS - renal cysts

Publication History

Received: 12 August 2024

Accepted after revision: 28 January 2025

Article published online:
31 March 2025

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