Ziele: Die Berechnung der Tumorgröße mittels Durchmesserbestimmung ist fehlerträchtig und weist eine hohe Inter- und Intraobservervariabilität auf. Untersucht wurden 4 halbautomatische Verfahren zur Volumenbestimmung. Methode: 50 Lebertumoren (43 Metastasen, 4 Zysten und 3 Primärtumoren) wurden mit einem 4-Zeilen-MSCT mit einer Schichtdicke von 2mm gescannt. Zur kantenerhaltenden Rauschunterdrückung wurde eine nicht-lineare Gauss-Filterkette eingesetzt. 4 verschiedene Segmentationsalgorithmen wurden untersucht: lokal-adaptives Region growing (REG), markerbasierte Wasserscheidentransformation ((WST), geodesische aktive Konturen (GAC) und eine Kombination aus Region growing und Wasserscheidentransformation (COMB). Eine Segmentation mit COMB wurde nur durchgeführt, wenn mindestens eine manuelle Korrektur mit REG oder WST erforderlich war. Als Goldstandard diente die manuelle Segmentation von 2 erfahrenen Radiologen. Erfasst wurden die Volumendifferenz und die prozentuale Überlappung zum Goldstandard. Die Anzahl der erforderlichen Benutzerinteraktionen und der Zeitaufwand für die Segmentation wurden ermittelt. Ergebnis: Die Durchmesser der Tumoren lag zwischen 4–155mm. Die Dichtedifferenz zum Leberparenchym zwischen 22–121 HU. 28 Tumoren lagen am Leberrand. Mittlere Volumendifferenz: 21, 8% (REG), 26,2% (WST), 34,2% (GAC) und 11% (COMB). Prozentuale Überlappung zum Goldstandard: 61.7% (REG), 53.8% (WST) und 66.9% (COMB). Die Volumenüberlappung mit GAC konnte nicht gemessen werden. Mittlerer Zeitaufwand für die Segmentation (Interaktion und Rechenzeit): 285.5s (manuell), 147.1s (REG), 71.3s (WST), 148.1s (GAC) und 84.7s (COMB). REG und COMB zeigten die beste Übereinstimmung bezüglich des berechneten Volumens und Überlappung mit dem Goldstandard. WST und COMB waren die zeiteffizientesten Segmentationsverfahren. Schlussfolgerung: Die besten Segmentationsergebnisse lieferte COMB, mit Einschränkungen auch REG. GAC ist nicht geeignet für die Segmentation von Lebertumoren.
Korrespondierender Autor: Shin H
Medizinische Hochschule Hannover, Diagnostische Radiologie, Carl-Neuberg-Str. 1, 30625, Hannover
E-Mail: shin.hoen-oh@mh-hannover.de
Key words
MSCT - Volumetrie - Image Processing - RECIST - Lebertumoren
