Abstract
Purpose: Assignment of semi-automated lymph node analysis compared to manual measurements for therapy response classification of malignant lymphoma in MSCT.
Materials and Methods: MSCT scans of 63 malignant lymphoma patients before and after 2 cycles of chemotherapy (307 target lymph nodes) were evaluated. The long axis diameter (LAD), short axis diameter (SAD) and bi-dimensional WHO were determined manually and semi-automatically. The time for manual and semi-automatic segmentation was evaluated. The ref. standard response was defined as the mean relative change across all manual and semi-automatic measurements (mean manual/semi-automatic LAD, SAD, semi-automatic volume). Statistical analysis encompassed t-test and McNemar’s test for clustered data.
Results: Response classification per lymph node revealed semi-automated volumetry and bi-dimensional WHO to be significantly more accurate than manual linear metric measurements. Response classification per patient based on RECIST revealed more patients to be correctly classified by semi-automatic measurements, e. g. 96.0 %/92.9 % (WHO bi-dimensional/volume) compared to 85.7/84.1 % for manual LAD and SAD, respectively (mean reduction in misclassified patients of 9.95 %). Considering the use of correction tools, the time expenditure for lymph node segmentation (29.7 ± 17.4 sec) was the same as with the manual approach (29.1 ± 14.5 sec).
Conclusion: Semi-automatically derived “lymph node volume” and “bi-dimensional WHO” significantly reduce the number of misclassified patients in the CT follow-up of malignant lymphoma by at least 10 %. However, lymph node volumetry does not outperform bi-dimensional WHO.
Zusammenfassung
Ziel: Beurteilung semi-automatischer Lymphknoten-Messungen im Vergleich zu manuellen Messungen in der Beurteilung des Therapieansprechens beim malignen Lymphom in der MSCT.
Material und Methoden: MSCT-Untersuchungen von 63 Patienten mit malignem Lymphom vor und nach 2 Zyklen Chemotherapie (307 Target-Lymphknoten) wurden ausgewertet. Der Langachsen(LAD)-, der Kurzachsendurchmesser (SAD) und die bi-dimensionale WHO-Fläche wurden sowohl manuell als auch semi-automatisch vermessen. Weiterhin wurde der Zeitaufwand der Messungen erfasst. Als Referenzstandard diente die mittlere relative Änderung aller manuell und semi-automatisch bestimmten Parameter (mittlerer manueller/semi-automatischer LAD, SAD, semi-automatisches Volumen). Die statistische Auswertung umfasste den t-test und den McNemar’s-Test.
Ergebnisse: Bei Beurteilung des Therapieansprechens auf Basis des einzelnen Lymphknotens zeigten sich die semi-automatische Volumetrie und die bi-dimensionale WHO-Fläche signifikant besser als die manuellen metrischen Parameter. Bei Beurteilung des Therapieansprechens auf Basis des Patienten entsprechend RECIST konnte eine höhere Anzahl korrekter Klassifizierungen für die semi-automatischen Messungen nachgewiesen werden, z. B. 96,0 %/92,9 %(WHO bi-dimensional/Volumen) im Vergleich zu 85,7/84,1 % für den manuellen LAD und SAD, bei einer mittleren Reduktion der fehlklassifizierten Patienten von 9,95 %. Bei Verwendung von Korrektur-Tools war der Zeitaufwand für die Lymphknotensegmentierung (29,7 ± 17,4 s) weitgehend vergleichbar zu den manuellen Messungen (29,1 ± 14,5 s).
Schlussfolgerung: Bei Verwendung des semi-automatisch bestimmten Lymphknotenvolumens und der bi-dimensionale WHO-Fläche kommt es zu einer signifikanten Reduktion von Fehlebeurteilungen des Therapieansprechens von mindestens 10 % in CT-Verlaufskontrollen beim malignen Lymphom. Das Lymphknotenvolumen ist der bi-dimensionalen WHO-Fläche jedoch nicht überlegen.
Key words lymphoma - segmentation - treatment effects - CT - lymphatic