Rofo 2012; 184(9): 820-828
DOI: 10.1055/s-0032-1312860
Thorax
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Lung, Liver and Lymph Node Metastases in Follow-Up MSCT: Comprehensive Volumetric Assessment of Lesion Size Changes

Lungen-, Leber- und Lymphknotenmetastasen in der MSCT Verlaufskontrolle: umfassende volumetrische Analyse von Läsionsgrößenänderungen
A. M. Wulff
1   Klinik für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
,
H. Bolte
2   Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, UK Münster
,
S. Fischer
1   Klinik für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
,
S. Freitag-Wolf
3   Institut für Medizinische Informatik und Statistik, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
,
G. Soza
4   Imaging & IT Division Computed Tomography, Siemens
,
C. Tietjen
4   Imaging & IT Division Computed Tomography, Siemens
,
J. Biederer
1   Klinik für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
,
M. Heller
1   Klinik für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
,
M. Fabel
1   Klinik für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
› Author Affiliations
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Publication History

26 September 2011

20 April 2012

Publication Date:
07 August 2012 (online)

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Abstract

Purpose: To investigate measurement accuracy in terms of precision and inter-rater variability in the simultaneous volumetric assessment of lung, liver and lymph node metastasis size change over time in comparison to RECIST 1.1.

Materials and Methods: Three independent readers evaluated multislice CT data from clinical follow-up studies (chest/abdomen) in 50 patients with metastases. A total of 117 lung, 77 liver and 97 lymph node metastases were assessed manually (RECIST 1.1) and by volumetry with semi-automated software. The quality of segmentation and need for manual adjustments were recorded. Volumes were converted to effective diameters to allow comparison to RECIST. For statistical assessment of precision and interobserver agreement, the Wilcoxon-signed rank test and Bland-Altman plots were utilized.

Results: The quality of segmentation after manual correction was acceptable to excellent in 95 % of lesions and manual corrections were applied in 21 – 36 % of all lesions, most predominantly in lymph nodes. Mean precision was 2.6 – 6.3 % (manual) with 0.2 – 1.5 % (effective) relative measurement deviation (p <.001). Inter-reader median variation coefficients ranged from 9.4 – 12.8 % (manual) and 2.9 – 8.2 % (volumetric) for different lesion types (p < .001). The limits of agreement were ± 9.8 to ± 11.2 % for volumetric assessment.

Conclusion: Superior precision and inter-rater variability of volumetric over manual measurement of lesion change over time was demonstrated in a whole body setting.

Zusammenfassung

Ziel: Erforschung von Messgenauigkeit im Hinblick auf Präzision und Inter-Observer-Variabilität der gleichzeitigen volumetrischen Untersuchung der Größenänderung im Follow-up von Lungen-, Leber- und Lymphknotenmetastasen im Vergleich zu RECIST 1.1.

Material und Methoden: 3 unabhängige Radiologen untersuchten Multislice-CT-Daten von 50 Patienten mit Metastasen aus klinischen Verlaufsuntersuchungen (Thorax/Abdomen). Insgesamt wurden 117 Lungen-, 77 Lebermetastasen und 97 Lymphknoten manuell (RECIST 1.1) und volumetrisch mit einer halbautomatischen Software vermessen. Die Qualität der Segmentation und der Einsatz manueller Nachverarbeitung wurden erfasst. Volumina wurden in Effektivdurchmesser umgewandelt, um sie direkt mit RECIST vergleichen zu können. Zur statistischen Analyse von Präzision und Inter-Observer-Variabilität wurden Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtest und Bland-Altman Diagramme verwendet.

Ergebnisse: Die Qualität der Segmentation nach manueller Korrektur wurde als akzeptabel bis hervorragend in 95 % bewertet, manuelle Korrekturen in 21 – 36 % aller Läsionen vorgenommen, am häufigsten an Lymphknoten. Mittlere Präzision war 2,3 – 6,3 % (manuell) und 0,2 – 1,5 % (Effektivdurchmesser) relative Messwert-Abweichung (p < 0,001). Mediane Inter-Observer-Variabilität lag im Bereich von 9,4 – 12,8 % (manuell) und 2,9 – 8,2 % (volumetrisch) in verschiedenen Läsionskategorien (p < 0,001). Limits of Agreement waren ± 9,8 bis ± 11,2 % in der volumetrischen Analyse.

Schlussfolgerung: Volumetrische Messung der Größenänderungen im Follow-up zeigte eine signifikante Verbesserung von Präzision und Inter-Observer-Variabilität gegenüber manueller Messung im untersuchten Ganzkörperparadigma.