Zusammenfassung
Ziel: Ziel der Studie ist der Vergleich der Interobserver-Variabilität von linearen Messungen
und semiautomatischen Volumenmessungen von pulmonalen Rundherden in Ultra-Niedrig-Dosis-CT-Datensätzen
(ULD-CT) und Standard-Dosis-CT-Datensätzen (SD-CT) in einer Intra- und Interscan-Analyse.
Material und Methoden: Von 33 Patienten mit pulmonalen Rundherden wurden zwei Mehrschicht-Spiral-CT-Datensätze
(MSCT-Datensätze) (1 mm Schichtdicke bei 20 % überlappender Rekonstruktion) akquiriert.
Einer Ultra-Niedrig-Dosis-CT (120 kV, 5 mAs) folgte unmittelbar die Durchführung einer
MSCT in Standard-Dosis-Technik (120 kV, 75 mAs). Die Dünnschicht-Bilddaten wurden
mittels der Segmentations-Software OncoTREAT (MeVis, Bremen, Germany, Version 1.3)
analysiert. Der maximale axiale Durchmesser der Rundherde, in Anlehnung an die RECIST-Kriterien,
als auch das Volumen von 229 soliden, in die statistische Auswertung übernommenen,
pulmonalen Rundherden wurden unabhängig von 2 Radiologen bestimmt. Die Interobserver-Variabilität
der ein- und dreidimensionalen Messungen der Rundherde in SD-CT and ULD-CT wurde berechnet
und in einer Intra- and Interscan-Analyse verglichen. Ergebnisse: 90 % der pulmonalen Rundherde wurden erfolgreich segmentiert. Der mediane Durchmesser
der Rundherde (n = 229) wurde mit 8,2 mm (Mittel: 10,8 mm, Minimum: 2,8 mm, Maximum:
43,6 mm) ermittelt. Das errechnete Volumen der Rundherde betrug minimal 0,01 ml und
maximal 49,1 ml (Median: 0,1 ml; Mittel: 1,5 ml). Die Intrascan-Analyse ergab keine
statistisch signifikanten Unterschiede (p > 0,05) zwischen der errechneten Interobserver-Variabilität
in ULD-CT und der Variabilität in SD-CT. Es zeigten sich größere 95 %-Konfidenzintervalle
(95 % CI) für die relativen Unterschiede der RECIST-Messungen (31,0 % + 27,0 %, Mittel:
–2,0 % für SD-CT; –27,0 % + 38,6 %, Mittel: 5,8 % für ULD-CT) im Vergleich zu den
relativen Unterschieden der Volumenmessungen (–9,4 %, 8,0 %, Mittel: 0,7 % für SD-CT;
–13 %, 13 %, Mittel: 0,0 % für ULD-CT). Die Interscan-Analyse zeigte eine Zunahme
der Interobserver-Variabilitäten mit vergrößerten 95 % CI für Volumenmessungen (–26,5
% 29,1 bzw. –25,2 % 29,6 %, Mittel: 1,3 % bzw. 2,1 %). Die Interscan-Analyse erbrachte
zu der Intrascan-Analyse vergleichbare 95 %-Konfidenzintervalle der Variabilität der
RECIST-Messungen. Schlussfolgerung: Die Variabilität von semiautomatischen Volumenmessungen pulmonaler Rundherde als
auch die Variabilität von RECIST-Messungen scheint unabhängig von der zur Akquisition
des CT-Datensatzes verwendeten Dosis zu sein. Dieses ist insbesondere für Verlaufskontrollen
im Rahmen von Screening-Untersuchungen in Niedrig-Dosis-CT-Technik von Bedeutung.
Abstract
Purpose: To compare the interobserver variability of the unidimensional diameter and volume
measurements of pulmonary nodules in an intrascan and interscan analysis using semi-automated
segmentation software on ultra-low-dose computed tomography (ULD-CT) and standard
dose CT (SD-CT) data. Materials and Methods: In 33 patients with pulmonary nodules, two chest multi-slice CT (MSCT) datasets (1
mm slice thickness; 20 % reconstruction overlap) had been consecutively acquired with
an ultra-low dose (120 kV, 5 mAs) and standard dose technique (120 kV, 75 mAs). MSCT
data was retrospectively analyzed using the segmentation software OncoTREAT (MeVis,
Bremen, Germany, version 1.3). The volume of 229 solid pulmonary nodules included
in the analysis as well as the largest diameter according to RECIST (Response Evaluation
Criteria for Solid Tumors) were measured by two radiologists. Interobserver variability
was calculated and SD-CT and ULD-CT data compared in an intrascan and interscan analysis.
Results: The median nodule diameter (n = 229 nodules) was registered with 8.2 mm (range: 2.8
to 43.6 mm, mean: 10.8 mm). The nodule volume ranged between 0.01 and 49.1 ml (median
0.1 ml, mean 1.5 ml). With respect to interobserver variability, the intrascan analysis
did not reveal statistically significant differences (p > 0.05) between ULD-CT and
SD-CT with broader limits of agreement for relative differences of RECIST measurements
(–31.0 % + 27.0 % mean –2.0 % for SD-CT; –27.0 % + 38.6 %, mean 5.8 % for ULD-CT)
than for volume measurements (–9.4 %, 8.0 %, mean 0.7 % for SD-CT; –13 %, 13 %, mean
0.0 % for ULD-CT). The interscan analysis showed broadened 95 % confidence intervals
for volume measurements (–26.5 % 29.1 % mean 1.3 %, and –25.2 %, 29.6 %, mean 2.2
%) but yielded comparable limits of agreement for RECIST measurements.Conclusion: The variability of nodule volumetry assessed by semi-automated segmentation software
as well as nodule size determination by RECIST appears to be independent of the acquisition
dose in the CT source dataset. This is particularly important regarding size determination
of pulmonary nodules in screening trials using low-dose CT data for follow-up imaging.
Key words
thorax - CT - neoplasms - segmentation
