Entwicklung und Evaluation eines semiautomatischen Segmentierungsprogramms und einer modifizierten Ellipsoidformel zur volumetrischen Analyse von Nieren in nativen T2-gewichteten MR-Datensätzen

Zielsetzung:

Zur Volumetrie von Nieren in nativen T2-gewichteten MR-Datensätzen, sollte ein semiautomatisches Segmentationsprogramm und eine modifizierte Ellipsoidformel (mEF) entwickelt und evaluiert werden.

Material und Methodik:

Ein semiautomatisches, auf Schwellenwerten basierendes, Segmentationsprogramm wurde entwickelt und von drei Untersuchern evaluiert. Dazu segmentierten diese die Nierenvolumina von 24 gesunden Probanden (48 Nieren) in axialen, nativen, T2-gewichteten MR-Datensätzen je zweimal. Des Weiteren maßen die Untersucher die Niere in drei Dimensionen (Länge, Breite, Tiefe) aus und verwendeten verschiedene Formeln zur Berechnung des Gesamtvolumens. Eine manuelle Segmentierung diente als Referenzstandard. Die Volumina der unterschiedlichen Methoden wurden verglichen und die Zeitdifferenz zur Datenerhebung berechnet.

Ergebnisse:

Es lag kein signifikanter Unterschied zwischen den semiautomatischen und den manuell ermittelten Volumina vor (p = 0.31). Die mittlere Volumendifferenz lag bei 0,3 ml (95% Konfidenzintervall (KI): 10,1 bis 10,7 ml). Die semiautomatische Segmentierung war im Durchschnitt 188 s schneller als die manuelle Segmentierung (220 s gegenüber 408 s; p < 0,05). Die Volumina differierten nicht signifikant zwischen den Untersuchern. Die Berechnung des Volumens über eine mEF (Ellipsoides Volumen x 0.85) unterschied sich nicht signifikant vom Referenzvolumen (mittlere Volumendifferenz: 0,3 ml). Der mittlere Fehler lag jedoch dreimal so hoch (95% KI: 31,1 bis 30,9 ml). Die mEF war, mit durchschnittlich 41 s, die schnellste Methode zur Ermittlung des Nierenvolumens.

Schlussfolgerungen:

Das entwickelte semiautomatische Segmentationsprogramm lieferte eine akkurate und reproduzierbare Volumetrie von Nieren in T2-gewichteten MR-Datensätzen und war signifikant schneller als eine manuelle Segmentierung. Eine modifizierte Ellipsoidformel kann zur schnell Schätzung des Nierenvolumens verwendet werden.