MR-basierte Volumetrie von Silikon-Tumor-Modellen: Einfluss von Größe, Form und Schichtdicke auf die Messgenauigkeit

Ziele: Die radiologische Bestimmung des Tumorvolumens ist für die Therapieplanung und Verlaufsbeurteilung maligner Erkrankungen von entscheidender Bedeutung. Anhand von Silikon-Tumormodellen sollte der Einfluss von Form, Größe und Schichtdicke auf die Genauigkeit volumetrischer Messungen im MRT untersucht werden. Methode: Aus einer handelsüblichen Silikonmasse wurden Tumormodelle (n=9) mit einem max. Durchmesser von <2cm (n=3), 2–4cm (n=3) und >4cm (n=3) erstellt. Für jede Größe wurden ein kugelförmiges, ein ellipsoides und ein unregelmäßig begrenztes Tumormodell angefertigt. Die Silikonkörper wurden in einem Wasserbad bei 21°C unter optimierten Kontrastbedingungen mit einer T2-flash-2D (TRIO, Siemens, TR/TE 400/6ms, Flip 40°, FOV 256, Schichtdicke 3 und 5mm) untersucht. Es wurden jeweils 3 koronare und 3 axiale Messungen mit unterschiedlicher Schichtpositionierung durchgeführt. Anschließend wurde das Volumen der Modelle mittels einer flächenbasierten Nachbearbeitungssoftware (Osiris Medical Imaging Software, Version 4.16) berechnet. Zur Einschätzung der Messgenauigkeit erfolgte ein Vergleich mit den durch Wasserverdrängung bestimmten Volumina (Methode nach Archimedes, Wassertemperatur 21°C). Ergebnis: Die Genauigkeit der MR-basierten Volumenbestimmung zeigte eine direkte Abhängigkeit von Form und Größe der Tumormodelle. Die größte Genauigkeit wurde für große, kugelförmige Modelle erzielt, hier lag die mittlere Abweichung im Vergleich zu den realen Wasserverdrängungsvolumina bei 9,3%. Die größten Messungenauigkeiten wurden für kleine, unregelmäßig geformte Silikonkörper beobachtet: die maximalen Abweichungen betrugen hier über 20%. Modellunabhängige Ursachen für ungenaue Messungen waren Partialvolumeneffekte und Grenzzonenartefakte. Durch eine engere Schichtführung (3mm) konnte die Genauigkeit verbessert werden. Schlussfolgerung: Die Genauigkeit der MR-Volumetrie weist in Abhängigkeit von Form und Größe des untersuchten Tumormodells eine große Varianz auf. Am schlechtesten waren die Ergebnisse für kleine, unregelmäßig geformte Tumormodelle, während die höchste Genauigkeit für große, regelmäßig geformte Körper erzielt wurde. Die Versuchsergebnisse belegen die Grenzen der flächenbasierten Tumorvolumetrie und unterstützen die Forderung nach einfachen, durchmesserbasierten Größenbestimmungen, wie sie beispielsweise durch die RECIST-Kriterien (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors) beschrieben werden.

Korrespondierender Autor: Rohde S

Universitätsklinikum Heidelberg, Abt. Neuroradiologie, Im Neuenheimer Feld 400, 69120 Heidelberg

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