Vergleich unidimensionaler, bidimensionaler und volumetrischer Messverfahren unter Anwendung eines 64-Zeilen-Mehrschicht-CTs am Beispiel von Bronchialkarzinomen und pulmonalen Metastasen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden die unidimensionale RECIST-Methode, das bidimensionale WHO-Verfahren und die Volumetrie mittels Region Growing verglichen. 64 selektierte Patienten mit pulmonalen Läsionen erhielten mittels eines 64-Zeilen-Spiralcomputertomographen insgesamt 276 CTs, anhand derer überprüft wurde, inwieweit die Ergebnisse der verschiedenen Ausmessverfahren reproduzierbar und miteinander vergleichbar sind. Weiterhin wurde dem Region Growing die Approximierung des Tumorvolumens mittels der Formel axbxc/2 gegenübergestellt.Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass alle drei Ausmessverfahren mit k-Indizes von deutlich über 0,70 eine zufriedenstellende Vergleichbarkeit aufweisen. Dabei konnte für die Gegenüberstellung der beiden linearen Verfahren mit der Volumetrie jeweils eine höhere Korrespondenz der Responsekategorien ermittelt werden als beim Vergleich der linearen Verfahren miteinander. Vornehmlich bei den mäßig größenprogredienten Läsionen ergaben sich Differenzen in der Art, dass viele Läsionen nach WHO-Kriterien als Progressive Disease und nach RECIST-Kriterien als Stable Disease deklariert wurden. Es wird unterstellt, dass das Einteilungskriterium für Tumorprogression nach WHO zu eng gefasst scheint und stabile Läsionen durch Messungenauigkeiten zu leicht als fortschreitend bewertet und falsche Behandlungsentscheidungen abgeleitet werden könnten. Einzig die Volumetrie berücksichtigt in allen drei Raumebenen irreguläres Wachstum und ist in der Lage, zerklüftete und nach erfolgreicher Therapie im Zentrum nekrotische Tumoren metrisch zu erfassen. Zur Beurteilung der Reproduzierbarkeit wurde ein Intraobserver-Vergleich angestellt. Dieser kam zu dem Ergebnis, dass der relative Messfehler bei der Volumetrie mittels Region Growing am höchsten und beim RECIST am geringsten war. Dennoch stimmten die ermittelten Responsekategorien beim Region Growing mit 95,7% am häufigsten überein, dicht gefolgt von RECIST mit 94,9% und weit entfernt von WHO mit 89,1%. Da die Responsekategorien von klinischer Relevanz sind, sollen sie über die Reproduzierbarkeit entscheiden und die Volumetrie diesbezüglich favorisieren. An dieser Stelle ist anzumerken, dass sich die unterschiedlichen Volumetrieverfahren hinsichtlich ihrer Reproduzierbarkeit unterscheiden und das semiautomatische Region Growing eine Mittelstellung zwischen manueller und vollautomatischer Segmentierung einnimmt. Das mittels der Formel axbxc/2 errechnete Tumorvolumen wich mit durchschnittlich 31,63% von dem der Region-Growing-Methode ab und war im Mittel 28,54% kleiner. Von der Anwendung dieser Formel ist bei der Ausmesung pulmonaler Läsionen dringend abzuraten.Unter Berücksichtung aller diskutierten Ergebnisse ist die Volumenmessung mittels Region Growing hinsichtlich der vollständigen Erfassung auch unregelmäßig begrenzter Tumoren und der Reliabilität den uni- und bidimensionalen Methoden überlegen. Zudem kann die Volumetrie Größenänderungen früher und zuverlässiger detektieren und verhilft somit der frühestmöglichen Interaktion bei onkologischen Therapien. Die regelmäßige Anwendung des Region Growing ist aufgrund des hohen Zeitaufwandes im Klinikalltag jedoch nicht realisierbar. Die gute Reproduzierbarkeit und schnelle Durchführbarkeit des RECIST-Verfahrens spricht für seine Anwendung in der radiologischen Routinediagnostik, wenn es sich um gleichförmige Läsionen handelt. Bei Größenänderungen im Bereich der Kategoriegrenzen und bei bedeutenden Behandlungsentscheidungen empfiehlt sich die zusätzliche Anwendung der Volumetrie.