Rofo 2012; 184(8): 734-739
DOI: 10.1055/s-0031-1299495
Technik und Medizinphysik
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Automatische Detektion und volumetrische Segmentierung der Milz in CT-Untersuchungen

Automated Detection and Volumetric Segmentation of the Spleen in CT Scans
M. Hammon
1   Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen
,
P. Dankerl
1   Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen
,
M. Kramer
2   Corporate Technology, Siemens AG
,
S. Seifert
2   Corporate Technology, Siemens AG
,
A. Tsymbal
2   Corporate Technology, Siemens AG
,
M. J. Costa
2   Corporate Technology, Siemens AG
,
R. Janka
1   Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen
,
M. Uder
1   Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen
,
A. Cavallaro
1   Radiologisches Institut, Universitätsklinikum Erlangen
› Institutsangaben
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Publikationsverlauf

06. Oktober 2011

12. März 2012

Publikationsdatum:
22. Mai 2012 (online)

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Zusammenfassung

Ziel: Die automatische Detektion und Volumetrie der Milz in CT-Untersuchungen durch die THESEUS-MEDICO-Software. Evaluation der Übereinstimmung der Ergebnisse von automatischer (aV), geschätzter (gV) und manueller (mV) Milzvolumetrie auch hinsichtlich der Veränderung des Milzvolumens zwischen 2 Untersuchungen.

Material und Methoden: Evaluation der auf Verfahren des „marginal space learning“ und auf „boosting-Algorithmen“ beruhenden CAD-Software anhand von 3 konsekutiven CT-Untersuchungen (Thorax/Abdomen; portalvenöse Kontrastmittelphase; 1 bzw. 5 mm Schichtdicke) von 15 konsekutiven Lymphompatienten. Bestimmung der gV: 30 cm³ + 0,58 (Breite × Tiefe × Höhe der Milz). Die Vermessung der Milz und die als Referenzstandard dienende mV erfolgte durch erfahrene Radiologen.

Ergebnisse: Die aV konnte in allen CT-Untersuchungen innerhalb von 15,2 (± 2,4) s durchgeführt werden. Das durch die aV ermittelte Milzvolumen betrug durchschnittlich 268,21 ± 114,67 cm³, das der mV 281,58 ± 130,21 cm³ und das der gV 268,93 ± 104,60 cm³. Der Korrelationskoeffizient zwischen aV und mV betrug 0,99 (Determinationskoeffizient (R²) = 0,98), zwischen mV und gV 0,91 (R² = 0,83) und zwischen aV und gV 0,91 (R² = 0,82). Es zeigte sich eine Korrelation von 0,92 (R² = 0,84) zwischen aV und mV bei der Veränderung des Milzvolumens zwischen 2 Untersuchungszeitpunkten in konsekutiven CT-Untersuchungen. Zwischen mV und gV wurde ein Korrelationskoeffizient von 0,95 (R² = 0,91) und zwischen aV und gV von 0,83 (R² = 0,69) ermittelt.

Schlussfolgerung: Die automatische Detektions- und Segmentierungs-Software ermöglicht eine schnelle und genaue Volumetrie der Milz in CT-Untersuchungen. Die ohne Mehraufwand bereitgestellte Information über das Milzvolumen und die Veränderung des Milzvolumens zwischen 2 Untersuchungen ist bei unterschiedlichen klinischen Fragestellungen relevant.

Abstract

Purpose: To introduce automated detection and volumetric segmentation of the spleen in spiral CT scans with the THESEUS-MEDICO software. The consistency between automated volumetry (aV), estimated volume determination (eV) and manual volume segmentation (mV) was evaluated.

Materials and Methods: Retrospective evaluation of the CAD system based on methods like “marginal space learning” and “boosting algorithms”. 3 consecutive spiral CT scans (thoraco-abdominal; portal-venous contrast agent phase; 1 or 5 mm slice thickness) of 15 consecutive lymphoma patients were included. The eV: 30 cm³ + 0.58 (width × length × thickness of the spleen) and the mV as the reference standard were determined by an experienced radiologist.

Results: The aV could be performed in all CT scans within 15.2 (± 2.4) seconds. The average splenic volume measured by aV was 268.21 ± 114.67 cm³ compared to 281.58 ± 130.21 cm³ in mV and 268.93 ± 104.60 cm³ in eV. The correlation coefficient was 0.99 (coefficient of determination (R²) = 0.98) for aV and mV, 0.91 (R² = 0.83) for mV and eV and 0.91 (R² = 0.82) for aV and eV. There was an almost perfect correlation of the changes in splenic volume measured with the new aV and mV (0.92; R² = 0.84), mV and eV (0.95; R² = 0.91) and aV and eV (0.83; R² = 0.69) between two time points.

Conclusion: The automated detection and volumetric segmentation software rapidly provides an accurate measurement of the splenic volume in CT scans. Knowledge about splenic volume and its change between two examinations provides valuable clinical information without effort for the radiologist.