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Title
Ultraschallbasierte Gewebssteifigkeitsmessung bei PatientInnen mit Leberzirrhose: Eine explorative Studie
AuthorGrasl, Benjamin
Thesis advisorBucsics, Theresa
Published2018
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2018
Date of SubmissionJanuary 2018
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Gewebsdichtemessung
Keywords (EN)Liver stiffness
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Abstract (German)

Hintergrund: Die Leberfibrose sowie in weiterer Folge die Zirrhose stellen Spätfolgen von verschiedensten Lebererkrankungen, wie zum Beispiel der chronischen Virushepatitis, dar. Die Graduierung der Leberfibrosierung ist für eine optimale Versorgung von PatientInnen mit chronischer viraler Hepatitis essentiell. Der derzeitige Goldstandard zur Erhebung des Schweregrades der Fibrose besteht in der histologischen Auswertung einer Gewebsprobe des Leberparenchyms (Leberbiopsie). Dieses invasive Vorgehen ist aber mit Risiken und möglichen Komplikationen verbunden. Daher werden zunehmend nicht invasive Vorgehensweisen, wie die transiente- (TE) und die Scherwellen-Elastographie (SWE), zur Einschätzung des Fibrosegrades herangezogen.

Methodik: Diese Arbeit untersuchte die Wertigkeit einer neuen, punktuellen Scherwellen-Elastographie (ElastPQ®) bei PatientInnen mit chronischer viraler Hepatitis. Initial wurde der Fibrosegrad mittels TE (Referenzstandard: F0/F1: <7,1 kPa, F2: 7,1-9,4 kPa, F3: 9,5-12,4 kPa, F4: 12,5 kPa) erhoben. Nur PatientInnen mit einem verlässlichen Ergebnis in der TE-Untersuchung (10 erfolgreiche Messungen mit IQR/M<30%, 10 erfolgreiche Messungen) wurden in die Studie einbezogen. Anschließend wurden mindestens fünf ElastPQ Messungen im Bereich des rechten Leberlappens durchgeführt. Mittels “Area under the receiver operator characteristics” (AUROC) Analyse und Youden-Index wurden Grenzwerte für eine signifikante Fibrose (F2) sowie für Zirrhose (F4) bestimmt.

Resultate: Bei 217 PatientInnen mit chronischer Hepatitis wurden verwertbare TE- und ElastPQ®-Messungen erhoben [Alter 4911 Jahre, 68,2% männlich, F0/F1: 98(45,0%), F2: 47(21,6%), F3: 22(10,1%), F4: 50(22,9%)]. Die mittlere Leberdichte in der ElastPQ-Messung liegen den Schweregraden entsprechend bei 6,2 (SEM 0,25) kPa für F0/F1, 8,5 (0,5) kPa für F2, 10,7 (1,0) kPa für F3 und 21,2 (1,7) kPa für F4. Der optimale diagnostische Grenzwert für eine signifikante Fibrose lag bei 6,68 kPa (AUC: 0,843, Sensitivität: 80,7%, Spezifität: 70,4%, PPV: 78,5%, NPV: 72,3%), und für die Diagnose einer Zirrhose bei 11,28 kPa (AUC: 0,933, Sensitivität: 86,0%, Spezifität: 85,6%, PPV: 60,52%, NPV: 97,16%).

Zusammenfassung: ElastPQ® stellt eine zuverlässige nicht-invasive Methode für eine schnelle und genaue, nicht-invasive Erhebung des Fibrosegrades dar. Der ElastPQ® Cut-Off bei >6,68 kPa eignet sich zur Identifizierung von PatientInnen mit signifikanter Leberfibrose (F2), während ein Wert von <11,28 kPa eine Leberzirrhose mit hoher Treffsicherheit ausschließen kann.

Abstract (English)

Introduction: Liver fibrosis and cirrhosis are common long-term effects of various kinds of chronic liver diseases, such as viral hepatitis. Staging of liver fibrosis is essential for optimizing management of patients with chronic viral hepatitis. Goldstandard in determining the stages of liver fibrosis is the histological examination of a liver tissue sample. However, liver biopsy is an invasive procedure and associated with potential risks and complications. Thus, non-invasive methods, such as transient (TE) and shear wave elastography (SWE) are increasingly used for non-invasive assessment of liver fibrosis.

Methods: This study assessed a novel point-SWE method (ElastPQ® by Philips) in patients with chronic viral hepatitis. Fibrosis stage was determined by TE (F0/F1: <7,1 kPa, F2: 7,1-9,4 kPa, F3: 9,5-12,4 kPa, F4: 12,5 kPa). Only patients with reliable TE results (IQR/M<30%, 10 valid measurements) were included. At least 5 ElastPQ® measurements were obtained from the right liver lobe. Area under the receiver operator characteristics (AUROC) analysis was performed and the Youdens index was calculated to determine clinically useful ElastPQ® cut-offs for significant fibrosis (F2) and cirrhosis (F4).

Results: Paired and valid TE and ElastPQ® measurements were obtained in 217 patients with chronic viral hepatitis [age 4911 years, 68,2% male, F0/F1: 98 (45,0%), F2: 47 (21,6%), F3: 22 (10,1%), F4: 50 (22,9%)]. Mean liver stiffness on ElastPQ® was 6,2 (SEM 0,25) kPa for F0/F1, 8,5 (0,5) kPa for F2, 10,7 (1,0) kPa for F3, and 21,2 (1,7) kPa for F4, respectively. The optimal cut-off for significant fibrosis (F2) was 6,68 kPa (AUC: 0,843, sensitivity: 80,7%, specificity: 70,4%, PPV: 78,5%, NPV: 72,3%), and for cirrhosis (F4) 11,28 kPa (AUC: 0,933, sensitivity: 86,0%, specificity: 85,6%, PPV: 60,52%, NPV: 97,16%).

Conclusion: ElastPQ® represents an accurate point SWE technology for rapid and non-invasive staging of fibrosis. An ElastPQ® cut-off at >6,68 kPa can accurately identify patients with significant fibrosis (F2) and a cut-off of <11,28 kPa is useful for ruling out cirrhosis (F4, NPV: 97,16%) in our series of patients with viral hepatitis.

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