Kohtes, Paula Marie (2022). Iterative Rekonstruktionsalgorithmen (IMR/iDose) in der Spektral-CT: Einfluss auf die Messgenauigkeit und Interobserver-Variablität bei manuellen und semiautomatischen Messungen von Leberläsionen. PhD thesis, Universität zu Köln.
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Abstract
Durch die stetige Zunahme der Prävalenz von malignen Erkrankungen in den letzten Jahren steigt auch die Anzahl an onkologischen Behandlungen und deren radiologischen Verlaufskontrollen. Demnach wächst die Bedeutung des Ausmaßes der primären Krankheitsausdehnung und der dazu in Relation stehenden präzisen und objektiven Verlaufskontrolle anhand von bildgebenden Verfahren. Die Weiterentwicklung der CT in den letzten Jahren bis hin zum aktuellen IQon Spektral CT spielt bei der Detektionsra-te kleiner Leberläsionen und bei der Beurteilung der Läsionsgröße eine entscheidende Rolle. Zurzeit erfolgt die Evaluation des Therapieansprechens maligner Erkrankungen vorwiegend anhand der eindimensionalen, manuellen RECIST 1.1-Kriterien und der zweidimensionalen, manuellen WHO-Kriterien. Diese unterliegen jedoch einer deutli-chen Intra- und Interobserver-Variabilität, da sie das Tumorvolumen und die Tumorbe-schaffenheit (Nekrose, Durchblutung) nicht berücksichtigen. Der Wunsch nach einer möglichst frühzeitigen Beurteilung des Therapieansprechens, verbunden mit einer mög-lichst niedrigen Strahlenbelastung für die Patienten, stellt die Radiologie vor eine Her-ausforderung. Einen möglichen Lösungsansatz zur Strahlendosisreduktion bei erhaltener diagnostischer Bildqualität bieten heutzutage iterative Rekonstruktionsverfahren. Ziel dieser Studie ist es daher, den Einfluss verschiedener iterativer Rekonstruktionsalgo-rithmen (iDose4/IMR) auf die Genauigkeit und die Interobserver-Variabilität von manu-ell und semiautomatisch durchgeführten Durchmesser- und Volumenmessungen von benignen (Zysten) und malignen (Metastasen und HCC) Leberläsionen in kontrastmit-telgestützten Spektral-CT-Untersuchungen des Abdomens zu untersuchen. In dieser Arbeit gilt es zu prüfen, ob die iterativ rekonstruierte MSCT der neuesten Generation (IMR) gegenüber iDose4 bei Patienten mit einer Leberläsion eine ebenso zuverlässige Qualität der Messgenauigkeit ermöglichen kann. In einer retrospektiven Analyse wurden die Bilddaten von insgesamt 42 Patienten mit 83 Leberläsionen, die anhand eines Spekt-raldetektor-CT (IQon,Philips Healthcare) akquiriert wurden, in einer portalvenösen Kon-trastmittelphase ausgewertet. Alle Bilder wurden unter Verwendung der iterativen Re-konstruktionsalgorithmen iDose4- Level- 2 und 4 und IMR- Level- 1 und 3 rekonstru-iert. Anschließend bewerteten zwei Reader mit unterschiedlicher Erfahrung in der radio-logischen Bildauswertung unabhängig voneinander die Größe der Leberläsionen anhand von ein- und zweidimensionalen, manuell und semiautomatisch durchgeführten Mes-sungen gemäß WHO-Kriterien und RECIST 1.1. in den unterschiedlichen Bilddatensät-zen. Zusätzlich wurde eine semiautomatisch durchgeführte volumetrische Analyse der Läsionen durchgeführt. Die Auswertung erfolgte mit einer speziellen Software zur on-kologischen Bildbewertung (mint LesionTM, Mint Medical). Die statistischen Auswer-tungen basieren nach Berechnung der relativen Interobserver-Differenz hauptsächlich auf einseitigen t-Tests. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen keine signifikante Interob-server-Variabilität zwischen den zwei Rekonstruktionsalgorithmen (statistische Signifi-kanz der RID in Form von p-Werten: manueller LAD (RECIST): iDose4- Level- 2 vs. IMR- Level- 1= 0,7 iDose4- Level- 6 vs. IMR- Level- 3= 0,92 oder korrigierter, semiau-tomatischer- 3D- LAD: iDose4- Level- 2 vs. IMR- Level- 1= 0,46, iDose4- Level- 6 vs. IMR- Level- 3= 0,32). In Bezug auf die radiologische Beurteilung von benignen und malignen Leberläsionen bei der MSCT demonstrieren unsere Daten, dass eine semiau-tomatisch durchgeführte, manuell korrigierte Volumetrie eine geringere Interobserver-Variabilität zeigt als alle anderen manuell und semiautomatisch durchgeführten, uni- und zweidimensionalen Messtechniken (manuelle RECIST- LAD- Messung vs. korrigierte, semiautomatische 3D-Volumetrie (iDose4- Level- 2 15,4% vs. 10,2%; IMR- Level- 3 12,8% vs. 10,2%)). Unsere Ergebnisse machen außerdem deutlich, dass benigne Läsio-nen zwar eine geringere RID aufweisen als maligne Läsionen, diese jedoch ebenfalls stets konstant niedrige RID zeigen mit insgesamt einem Vorteil bezüglich der korrigier-ten, semiautomatischen- 3D- Messung (manueller RECIST-LAD vs. korrigierter, semi-automatischer- 3D- LAD (IMR- Level-3 benigne: 12%/ maligne: 22% vs. benigne: 8%/ maligne: 22%). Die Nutzung der nächsten Generation (IMR) erlaubt also eine präzise Bildbeurteilung mit Aussicht auf eine gleichzeitige Strahlendosisreduktion. Die semiau-tomatische Volumenmessung weist keinen signifikanten Unterschied in der Interobser-ver-Variabilität im Vergleich zu manuellen Messungen auf und sollte daher im Hinblick auf irreguläres Wachstum, vor allem in dreidimensionaler Ebene, ein wichtiges Verfah-ren zur Therapiebeurteilung von malignen Läsionen darstellen. Geringe Interobserver- Variabilitäten erzeugen eine höhere Reproduzierbarkeit klinischer Daten und erlauben in Zukunft somit ein verlässlicheres Beurteilungskonzept durch verschiedene medizinische Zentren mit frühzeitiger Anpassung der Therapieregime.
| Item Type: | Thesis (PhD thesis) | |||||||||
| Translated abstract: |
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| Creators: |
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| Contributors: |
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| URN: | urn:nbn:de:hbz:38-636016 | |||||||||
| Date: | 2022 | |||||||||
| Place of Publication: | Köln | |||||||||
| Language: | German | |||||||||
| Faculty: | Faculty of Medicine | |||||||||
| Divisions: | Faculty of Medicine > Radiologische Diagnostik > Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik | |||||||||
| Subjects: | Medical sciences Medicine | |||||||||
| Uncontrolled Keywords: |
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| Date of oral exam: | 27 July 2022 | |||||||||
| Referee: |
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| Refereed: | Yes | |||||||||
| URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/63601 |
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