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Glioma-grade diagnosis using in-phase and out-of-phase T1-weighted magnetic resonance imaging: A prospective study - 21/05/20

Doi : 10.1016/j.diii.2020.04.013 
M. De Pardieu a, S. Boucebci a, G. Herpe a, C. Fauche a, S. Velasco a, P. Ingrand b, J.-P. Tasu a, c,
a Department of Diagnostic and Interventional Radiology, Poitiers University Hospital, 86000 Poitiers, France 
b Epidemiology and Biostatistics, INSERM CIC 1402, Faculty of Medicine and University Hospital, 86000 Poitiers, France 
c La TIM, INSERM U1101, INSERM-UBO UMR 1101, CHRU Morvan, 29609 Brest, France 

Corresponding author at: Service de Radiologie, CHU de Poitiers, 2, rue de la Milétrie, 86000 Poitiers, France.Service de Radiologie, CHU de Poitiers2, rue de la MilétriePoitiers86000France
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le jeudi 21 mai 2020

Highlights

High-grade glioma can be differentiated from low-grade glioma with chemical shift gradient echo MRI with high degrees of accuracy.
Signal loss ratio>9‰ allows discriminating between grade III–IV glioma versus grade II glioma with 100% specificity and 100% sensitivity.
Signal loss ratio>20‰ predicts a grade IV glioma versus grade III glioma with 75% specificity and 73% sensitivity.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Purpose

The purpose of this prospective study was to determine whether chemical shift gradient-echo magnetic resonance imaging (MRI) could predict glioma grade.

Materials and methods

A total of 69 patients with 69 gliomas were prospectively included. There were 41 men and 28 women with a mean age of 50±(SD) years (range: 16–82years). All patients had MRI of the brain including chemical shift gradient-echo sequence, further referred to as in- and out-of phase sequence (IP/OP). Intravoxel fat content was estimated by signal loss ratio (SLR=[IP-OP]/2IP), between in- and out-of-phase images, using a region of interest placed on the viable portion of the gliomas. Association between SLR and glioma grade was searched for using Wilcoxon and Mann–Whitney U tests and diagnostic capabilities using area under the receiver operating characteristic (AUROC) curves.

Results

A significant association was found between SLR value and glioma grade (P<0.0001). SLR>9‰ allowed complete discrimination between grade III and grade II glioma with 100% specificity (95% CI: 85–100%), 100% sensitivity (95% CI: 78–100%) and 100% accuracy (95% CI: 90–100%) (AUROC=1). A SLR>20‰ allowed discriminating between grade IV and grade III glioma with 75% specificity (95% CI: 57–89%), 73% sensitivity (95% CI: 45–92%) and 72% accuracy (95% CI: 57–84%) (AUC=0.825, 95% CI: 0.702–0.948). The AUROC for the diagnosis of high-grade glioma (grade III and IV vs. grade II) was 1.

Conclusion

Chemical shift gradient echo MRI provides accurate grading of gliomas. This simple method should be used as a biomarker to predict glioma grade.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Glioma, Chemical shift imaging, Diagnosis, Prospective studies, Biomarkers


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