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01.06.2014 | Breast | Ausgabe 6/2014

European Radiology 6/2014

Application of the diffusion kurtosis model for the study of breast lesions

Zeitschrift:
European Radiology > Ausgabe 6/2014
Autoren:
Luísa Nogueira, Sofia Brandão, Eduarda Matos, Rita Gouveia Nunes, Joana Loureiro, Isabel Ramos, Hugo Alexandre Ferreira

Abstract

Objectives

To evaluate diffusion-weighted imaging (DWI) and diffusion kurtosis imaging (DKI) in the differentiation and characterisation of breast lesions.

Methods

Thirty-six women underwent breast magnetic resonance imaging (MRI) including a DWI sequence with multiple b-values (50–3,000 s/mm2). Mean values for apparent diffusion coefficient (ADC), mean diffusivity (MD) and mean kurtosis (MK) were calculated by lesion type and histological subtype. Differences and correlation between parameters were determined.

Results

Forty-four lesions were found. There were significant differences between benign and malignant lesions for all parameters (ADC, p = 0.017; MD, p = 0.028; MK, p = 0.017). ADC and MD were higher for benign (1.96 ± 0.41 × 10−3 and 2.17 ± 0.42 × 10−3 mm2/s, respectively) than for malignant lesions (1.33 ± 0.18 × 10−3 and 1.52 ± 0.50 × 10−3 mm2/s). MK was higher for malignant (0.61 ± 0.27) than benign lesions (0.37 ± 0.18). We found differences between invasive ductal carcinoma (IDC) and fibroadenoma (FA) for all parameters (ADC, MD and MK): p = 0.016, 0.022 and 0.016, respectively. FA and fibrocystic change (FC) showed differences only in MK (p = 0.016).

Conclusions

Diffusion in breast lesions follows a non-Gaussian distribution. MK enables differentiation and characterisation of breast lesions, providing new insights into microstructural complexity. To confirm these results, further investigation in a broader sample should be performed.

Key Points

• The diffusion kurtosis model provides new information regarding breast lesions
• MD and MK are valid parameters to characterise tissue microstructure
• MK enables improved lesion differentiation
• MK is able to differentiate lesions that display similar ADC values

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