Auswirkungen von Oberflächen-Partialvolumen-Korrektur und adaptiver Schwellenwerte auf die Segmentierung von Harnsteinen in der Computertomographie

Zielsetzung Entwicklung halbautomatischer Harnstein-Segmentierungsalgorithmen für Computertomographie (CT) Rekonstruktionen, die sich in Bezug auf die Oberflächen-Partialvolumen-Korrektur und adaptive Schwellenwerte unterscheiden. Untersuchung und Vergleich der diagnostischen Genauigkeit der Segmentierungsalgorithmen in Bezug auf das Volumen und den maximalen Steindurchmesser. Unsere Hypothese ist, dass sich die Algorithmen in der diagnostischen Genauigkeit unterscheiden.

Material und Methoden 101 Harnsteine wurden in einem anthropomorphen Phantom positioniert und prospektiv in der CT untersucht. 4 verschiedene Segmentierungsalgorithmen wurden entwickelt und zur halbautomatischen Segmentierung der Harnsteine anhand von CT Rekonstruktionen verwendet. Aus den Segmentierungen wurde das Volumen und der maximale Durchmesser berechnet. Volumen und maximaler Durchmesser der Harnsteine wurden von 3 Urologen unabhängig voneinander mit elektronischen Messschiebern gemessen. Der Durchschnittswert dieser Messungen wurde als Referenzstandard verwendet. Die statistische Analyse wurde mit dem multivariaten Bartlett's Test durchgeführt.

Ergebnisse Volumen und maximaler Durchmesser zeigten bei allen verwendeten Segmentierungsalgorithmen eine sehr gute Übereinstimmung mit den Referenzmessungen. Die diagnostische Genauigkeit war bei allen verwendeten Segmentierungsalgorithmen sehr hoch. Hinsichtlich der diagnostischen Genauigkeit konnte kein Unterschied zwischen den verschiedenen Segmentierungsalgorithmen festgestellt werden getestet.

Schlußfolgerungen Alle 4 Segmentierungsalgorithmen ermöglichen eine genaue Charakterisierung von Harnsteinen in der CT in Bezug auf Volumen und maximalen Durchmesser der Harnsteinen. Ein einfaches Schwellenwertverfahren mit einem Absolutwert von etwa 185 HU ist ausreichend für eine zuverlässige Bestimmung von Volumen und des maximalen Durchmessers von Harnsteinen.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
29. August 2022