Đo thể tích gan hỗ trợ bằng máy tính: hiệu suất của giải pháp xử lý hậu kỳ hoàn toàn tự động cho phân đoạn toàn bộ cơ quan và phân đoạn thùy dựa trên hình ảnh MDCT

Abdominal Imaging - Tập 40 - Trang 1203-1212 - 2014
Ghaneh Fananapazir1, Mustafa R. Bashir1, Daniele Marin1, Daniel T. Boll1
1Department of Radiology, Duke University Medical Center, Durham, USA

Tóm tắt

Mục tiêu đánh giá hiệu suất của một nguyên mẫu giải pháp xử lý hậu kỳ hoàn toàn tự động cho phân đoạn gan toàn phần và thùy dựa trên các tập dữ liệu MDCT. Một mô phỏng gan bằng polymer được sử dụng để đánh giá độ chính xác của các ứng dụng xử lý hậu kỳ, so sánh với thể tích mô phỏng xác định qua nguyên lý Archimedes và các tập dữ liệu phân đoạn MDCT. Đối với nghiên cứu được phê duyệt bởi IRB và tuân thủ HIPAA, 25 bệnh nhân đã được tham gia. Hiệu suất thể tích so sánh phương pháp thủ công với nguyên mẫu tự động, đánh giá tính biến đổi giữa các đánh giá viên và sự tương quan giữa các lớp cho phân đoạn toàn bộ cơ quan và thùy bằng so sánh ANOVA. Độ trung thành của phân đoạn được đánh giá một cách định tính. Thể tích mô phỏng là 1581,0 ± 44,7 mL, các tập dữ liệu phân đoạn thủ công ước tính là 1628,0 ± 47,8 mL, đại diện cho một mức đánh giá quá mức trung bình là 3,0%, các tập dữ liệu phân đoạn tự động ước tính là 1601,9 ± 0 mL, đại diện cho một mức đánh giá quá mức trung bình là 1,3%. Đo thể tích gan toàn bộ và phân đoạn cho thấy không có sự biến đổi giữa các người đánh giá cho cả đo lường thủ công và tự động. Đối với đo lường thể tích gan toàn bộ, số lần đo tự động cho kết quả giống hệt nhau; thể tích toàn bộ cơ quan có thể tái hiện cũng đạt được với phân đoạn thủ công, p ANOVA 0,98. Đối với đo thể tích thùy, phân đoạn tự động cải thiện khả năng tái tạo so với phương pháp thủ công, mà không có sự khác biệt đáng kể nào trong các phép đo cho cả hai phương pháp, p ANOVA 0,95–0,99. Kết quả phân đoạn toàn bộ cơ quan và thùy từ phân đoạn thủ công và tự động không cho thấy sự khác biệt đáng kể, p ANOVA 0,96–1,00. Đánh giá về độ trung thành của phân đoạn cho thấy rằng các đoạn I–IV/VI có độ không chính xác cao hơn so với các đoạn thùy gan bên phải còn lại. Phân đoạn gan toàn bộ tự động cho thấy không kém hơn về phân đoạn gan toàn bộ hoàn toàn tự động so với các phương pháp thủ công với khả năng tái hiện cải thiện và thời gian xử lý hậu kỳ; phân đoạn thùy bằng hạt đôi tự động cho thấy xu hướng nhẹ về việc đánh giá thấp thể tích thùy gan bên phải và độ biến đổi cao hơn trong phát hiện đường biên cho thùy gan bên trái so với phân đoạn thủ công.

Từ khóa

#Phân đoạn gan tự động #đo thể tích gan #xử lý hình ảnh MDCT #độ chính xác phân đoạn #mô phỏng gan polymer.

Tài liệu tham khảo

Selver MA, Kocaoglu A, Demir GK, et al. (2008) Patient oriented and robust automatic liver segmentation for pre-evaluation of liver transplantation. Comput Biol Med 38:765–784 Suzuki K, Kohlbrenner R, Epstein ML, et al. (2010) Computer-aided measurement of liver volumes in CT by means of geodesic active contour segmentation coupled with level-set algorithms. Med Phys 37:2159–2166 Gao L, Heath DG, Kuszyk BS, et al. (1996) Automatic liver segmentation technique for three-dimensional visualization of CT data. Radiology 201:359–364 Okada T, Shimada R, Hori M, et al. (2008) Automated segmentation of the liver from 3D CT images using probabilistic atlas and multilevel statistical shape model. Acad Radiol 15:1390–1403 Nakayama Y, Li Q, Katsuragawa S, et al. (2006) Automated hepatic volumetry for living related liver transplantation at multisection CT. Radiology 240:743–748 Suzuki K, Epstein ML, Kohlbrenner R, et al. (2011) Quantitative radiology: automated CT liver volumetry compared with interactive volumetry and manual volumetry. AJR Am J Roentgenol 197:W706–W712 Karlo C, Reiner CS, Stolzmann P, et al. (2010) CT- and MRI-based volumetry of resected liver specimen: comparison to intraoperative volume and weight measurements and calculation of conversion factors. Eur J Radiol 75:e107–e111 Lemke AJ, Brinkmann MJ, Pascher A, et al. (2003) Accuracy of the CT-estimated weight of the right hepatic lobe prior to living related liver donation (LRLD) for predicting the intraoperatively measured weight of the graft. Rofo 175:1232–1238 Lemke AJ, Brinkmann MJ, Schott T, et al. (2006) Living donor right liver lobes: preoperative CT volumetric measurement for calculation of intraoperative weight and volume. Radiology 240:736–742 Lemke AJ, Hosten N, Neumann K, et al. (1997) CT volumetry of the liver before transplantation. Rofo 166:18–23 Soler L, Delingette H, Malandain G, et al. (2001) Fully automatic anatomical, pathological, and functional segmentation from CT scans for hepatic surgery. Comput Aided Surg 6:131–142 Samuel GA, Gregory VG, Lawrence HS (2013) Quantitative imaging biomarkers alliance (QIBA) Fischer L, Thorn M, Neumann JO, et al. (2005) The segments of the hepatic veins-is there a spatial correlation to the Couinaud liver segments? Eur J Radiol 53:245–255 Ward TJ, Madoff DC, Weintraub JL (2013) Interventional radiology in the multidisciplinary management of liver lesions: pre- and postoperative roles. Semin Liver Dis 33:213–225 Sangro B, Bilbao JI, Inarrairaegui M, et al. (2009) Treatment of hepatocellular carcinoma by radioembolization using 90Y microspheres. Dig Dis 27:164–169 Shin CI, Kim SH, Rhim JH, et al. (2013) Feasibility of commercially available, fully automated hepatic CT volumetry for assessing both total and territorial liver volumes in liver transplantation. J Korean Soc Radiol 68:125–136 Bae KT, Giger ML, Chen CT, et al. (1993) Automatic segmentation of liver structure in CT images. Med Phys 20:71–78 Heimann T, van GB, Styner MA, et al. (2009) Comparison and evaluation of methods for liver segmentation from CT datasets. IEEE Trans Med Imaging 28:1251–1265