ADC Mapping in the Differential Diagnosis of Choroid Fissure Cysts and Arachnoid Cysts: A ROC Analysis-Based Study

Abstract

Background/Aims: This study aimed to investigate the differences in mean apparent diffusion coefficient (ADC) values between choroid fissure cysts (CFCs) and arachnoid cysts (ACs) and to evaluate the contribution of these measurements to radiological differential diagnosis. Methods: Seventy-two patients diagnosed with CFC (n=36) and AC (n=36) via brain MRI were retrospectively reviewed. Measurements were performed independently by two radiologists with 15 years of experience. Inter-observer agreement was assessed using the intraclass correlation coefficient (ICC). ADC measurements were obtained using standardized regions of interest (ROIs) placed at the cyst centers. Demographic data, cyst sizes, mean ADC values and MR signal characteristics were examined. Results: Cyst sizes and mean ADC values were significantly higher in the AC group compared to the CFC group (p<0.001). Inter-observer agreement was excellent in cyst size measurements (0.99-1.00) and high in ADC measurements (0.972 for CFC, 0.717 for AC). To differentiate CFC from AC, the optimal ADC cut-off value was determined as ≤2.85×10⁻³ mm²/s (sensitivity 63.9%, specificity 100.0%, AUC=0.831, p<0.001). Conclusions: Uncomplicated CFCs and ACs are benign cystic lesions that do not show diffusion restriction. Lesions such as epidermoid cysts and abscesses, which can be confused with CFC and AC, show diffusion restriction, which is diagnostic in these lesions. The higher ADC values found in ACs compared to CFCs are useful in resolving diagnostic confusion, especially in AC located near the choroid fissure. The ADC cut-off value determined for CFCs in this study is one of the rare quantitative data in the literature and may guide future studies.

Keywords

• Apparent diffusion coefficient;
• Arachnoid cysts;
• Cerebrospinal fluid;
• Choroid fissure cysts;
• Diffusion magnetic resonance imaging;
• Magnetic resonance imaging.

Supporting Institution

The authors received no financial support for the research, authorship, and/or publication of this article.

Project Number

Bu çalışma herhangi bir araştırma projesi kapsamında gerçekleştirilmemiştir

Ethical Statement

This study was approved by the Non-Interventional Scientific Research Ethics Committee of Tokat Gaziosmanpaşa University Faculty of Medicine Deanery during the meeting dated June 3, 2025 (Registration No: 25-MOBAEK-213, Document No: E-15235480-050.04-583942).

Koroid Fissür Kistleri ve Araknoid Kistlerin Ayırıcı Tanısında Kantitatif ADC Haritalaması: ROC Analizi Tabanlı Bir Çalışma

Abstract

Abstract Background/Aims: Bu çalışma, koroid fissür kistleri (KFK) ve araknoid kistler (AK) arasındaki ortalama görünür difüzyon katsayısı (ADC) değerlerindeki farklılıkları incelemeyi ve bu ölçümlerin radyolojik ayırıcı tanıya katkısını değerlendirmeyi amaçlamıştır. Çalışma, iki kist türü arasında ADC değerlerinin ayırt edici bir rol oynayıp oynamadığını analiz etmektedir. Methods: Beyin MRG ile KFK (n=36) ve AK (n=36) tanısı alan 72 hasta retrospektif olarak incelenmiş olup, 15 yıllık deneyime sahip iki radyolog tarafından, kistlerin santral kesimine, standartlaştırılmış ilgi alanları (ROI'ler) yerleştirilerek ADC ölçümleri yapılmıştır. Çalışmada gözlemciler arası uyum için sınıf içi korelasyon katsayısı (ICC) kullanılarak demografik veriler, kist boyutları, ADC değerleri ve MR sinyal özellikleri değerlendirilmiştir. Results: Kist boyutları ve ortalama ADC değerleri, AK grubunda KFK grubuna kıyasla anlamlı derecede yüksekti (p<0.001). Gözlemciler arası uyum, kist boyutu ölçümlerinde mükemmel (0.99-1.00), ADC ölçümlerinde ise yüksekti (KFK için 0.972, AK için 0.717). KFK'yi AK'den ayırt etmek için optimal ADC sınır (cut-off) değeri ≤2.85×10⁻³ mm²/s olarak belirlendi (duyarlılık %63.9, özgüllük %100.0, AUC=0.831, p<0.001). Conclusions: Komplike olmayan KFK ve AK’ler difüzyon kısıtlaması göstermeyen benign lezyonlardır. , KFK ve AK ‘ler ile ayırıcı tanıya giren, Epidermoid kist ve apselerde difüzyon kısıtlaması izlenmesi tanısaldır. AK’lerin KFK’lere kıyasla daha yüksek ADC değerleri sunması, özellikle koroid fissür yakınında yerleşimli olduklarında tanısal karmaşayı çözmede faydalıdır. Bu çalışmada KFK için belirlenen ADC eşik (cut-off) değeri, literatürdeki nadir kantitatif verilerden biri olup gelecekteki çalışmalara rehberlik edebilir.

Keywords

• Görünür difüzyon katsayısı;
• Araknoid kistler;
• Beyin omurilik sıvısı;
• Koroid fissür kistleri;
• Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme;
• Manyetik rezonans görüntüleme.

Supporting Institution

Yazarlar bu çalışma için hiçbir finansal destek almadıklarını beyan ederler.

Project Number

Bu çalışma herhangi bir araştırma projesi kapsamında gerçekleştirilmemiştir

Ethical Statement

Bu çalışma için Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Tıp Fakültesi Dekanlığı Müdahale Olmayan Bilimsel Araştırmalar Etik Kurulu'ndan 03.06.2025 tarihli toplantıda alınan 25-MOBAEK-213 kayıt numaralı (Evrak No: E-15235480-050.04-583942) etik kurul onayı bulunmaktadır.

References

1. 1. de Jong L, Thewissen L, van Loon J et al. Choroidal fissure cerebrospinal fluid-containing cysts: case series, anatomical consideration, and review of the literature. World Neurosurg 2011;75(5-6):704-8.
2. 2. Sherman JL, Camponovo E, Citrin CM. MR imaging of CSF-like choroidal fissure and parenchymal cysts of the brain. AJNR Am J Neuroradiol 1990;11(5):939-45.
3. 3. Wang M, Guo F. Choroidal fissure cyst. In: Incidental findings of the nervous system. 1st ed. Cham: Springer Nature Switzerland; 2023.
4. 4. Guermazi A, Miaux Y, Majoulet JF et al. Imaging findings of central nervous system neuroepithelial cysts. Eur Radiol 1998;8(4):618-23.
5. 5. Tubbs RS, Muhleman M, McClugage SG et al. Progressive symptomatic increase in the size of choroidal fissure cysts: report of 4 cases. J Neurosurg Pediatr 2012;10(4):306-9.
6. 6. Karatas A, Gelal F, Gurkan G et al. Growing hemorrhagic choroidal fissure cyst. J Korean Neurosurg Soc 2016;59(2):168-71.
7. 7. Pop MM, Bouros D, Klimko A et al. Intracranial epidermoid cysts: benign entities with malignant behavior: experience with 36 cases. Sci Rep 2023;13(1):6474.
8. 8. Kinoshita T, Moritani T, Hiwatashi A et al. Clinically silent choroid plexus cyst: evaluation by diffusion-weighted MRI. Neuroradiology 2005;47(4):251-5.

9. 9. Maekawa T, Hori M, Murata K et al. Choroid plexus cysts analyzed using diffusion-weighted imaging with short diffusion-time. Magn Reson Imaging 2019;57:323-7.
10. 10. Altafulla JJ, Suh S, Bordes S et al. Choroidal fissure and choroidal fissure cysts: a comprehensive review. Anat Cell Biol 2020;53(2):121-5.
11. 11. Pavanan A, Kashikar S, Parihar PH et al. Utilization of magnetic resonance imaging and magnetic resonance spectroscopy to evaluate cystic brain lesions. J Datta Meghe Inst Med Sci Univ 2023;18(2):233-8.
12. 12. Al-Holou WN, Terman S, Kilburg C et al. Prevalence and natural history of arachnoid cysts in adults. J Neurosurg 2013;118(2):222-31.
13. 13. Mustansir F, Bashir S, Darbar A. Management of arachnoid cysts: a comprehensive review. Cureus 2018;10(4):e2458.
14. 14. Minati L, Weglarz WP. Physical foundations, models, and methods of diffusion magnetic resonance imaging of the brain: a review. Concepts Magn Reson Part A 2007;30A(5):278-307.
15. 15. Schmidt H, Gatidis S, Schwenzer NF et al. Impact of measurement parameters on apparent diffusion coefficient quantification in diffusion-weighted magnetic resonance imaging. Invest Radiol 2015;50(1):46-56.
16. 16. Duering M, Biessels G, Brodtmann A et al. Neuroimaging standards for research into small vessel disease—advances since 2013. Lancet Neurol 2023;22(7):602-18.