Auf einem Gewebemodell basierende automatische Bildsegmentierung zur Konturierung von Risikoorganen in der Behandlungsplanung für spinale Metastasierung.
Purpose: One of the main goals in software solutions for treatment planning is to automatize delineation of organs at risk (OARs). In this pilot feasibility study a clinical validation was made of computed tomography (CT)-based extracranial auto-segmentation (AS) using the Brainlab Anatomical Mappin...
| Publicado en: | Strahlentherapie und Onkologie Vol. 195; no. 12; pp. 1094 - 1104 |
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| Autores principales: | , , , , , |
| Formato: | diagnostic images research tables/charts Journal Article |
| Publicado: |
Springer Nature
Dec2019
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| Acceso en línea: | Ver este registro en EBSCOhost |
| Sumario: | Purpose: One of the main goals in software solutions for treatment planning is to automatize delineation of organs at risk (OARs). In this pilot feasibility study a clinical validation was made of computed tomography (CT)-based extracranial auto-segmentation (AS) using the Brainlab Anatomical Mapping tool (AM).Methods: The delineation of nine extracranial OARs (lungs, kidneys, trachea, heart, liver, spinal cord, esophagus) from clinical datasets of 24 treated patients was retrospectively evaluated. Manual delineation of OARs was conducted in clinical routine and compared with AS datasets using AM. The Dice similarity coefficient (DSC) and maximum Hausdorff distance (HD) were used as statistical and geometrical measurements, respectively. Additionally, all AS structures were validated using a subjective qualitative scoring system.Results: All patient datasets investigated were successfully processed with the evaluated AS software. For the left lung (0.97 ± 0.03), right lung (0.97 ± 0.05), left kidney (0.91 ± 0.07), and trachea (0.93 ± 0.04), the DSC was high with low variability. The DSC scores of other organs (right kidney, heart, liver, spinal cord), except the esophagus, ranged between 0.7 and 0.9. The calculated HD values yielded comparable results. Qualitative assessment showed a general acceptance in more than 85% of AS OARs-except for the esophagus.Conclusions: The Brainlab AM software is ready for clinical use in most of the OARs evaluated in the thoracic and abdominal region. The software generates highly conformal structure sets compared to manual contouring. The current study design needs revision for further research. Zusammenfassung: Zielsetzung: Bei der Entwicklung neuer Softwarelösungen zur Bestrahlungsplanung wird eine Automatisierung der Konturierung von Risikoorganen (OARs) angestrebt. In dieser Arbeit wurde die computertomographie(CT)-basierte automatische Segmentierung (AS) extrakranieller Strukturen des Anatomical-Mapping(AM)-Tools der Firma Brainlab validiert. Methode: Anhand der Datensätze von 24 behandelten Patienten wurde die Konturierung von 9 extrakraniellen OARs retrospektiv überprüft. Die in der klinischen Routine manuell erstellten Konturen wurden mit durch AM automatisch erzeugten Datensätzen verglichen. Als Messmethoden kamen der Dice Similarity Coefficient (DSC) und die Hausdorff Distance (HD) zum Einsatz. Zusätzlich wurden alle automatisch erzeugten Strukturen mit Hilfe eines subjektiven qualitativen Punktesystem bewertet. Ergebnisse: Die automatische Konturierung der OARs aller untersuchten Datensätze durch die AS-Software konnte durchgeführt werden. Für die Organe linke Lunge, rechte Lunge, linke Niere und Trachea zeigten sich hohe DSC-Werte mit geringer Variabilität. Bei den übrigen Organen (mit Ausnahme des Ösophagus) bewegten sie die DSC-Werte zwischen 0,7 und 0,9. Die Berechnung der HD ergab ähnlich interpretierbare Ergebnisse. In der subjektiven Bewertung wurden >85 % der automatisch erzeugten OARs akzeptiert – außer die des Ösophagus. Schlussfolgerung: Das AM-Tool der Firma Brainlab kann für die meisten untersuchten OARs der thorakalen und abdominellen Region in der klinischen Routine eingesetzt werden. Im Vergleich zur manuellen Konturierung werden hochkonformale Strukturen erzeugt. |
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