Dokument: Evaluation der Atlasbasierten automatischen Segmentierung (ABAS) in Bezug auf Kopf- und Halstumore

Titel:Evaluation der Atlasbasierten automatischen Segmentierung (ABAS) in Bezug auf Kopf- und Halstumore
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20171012-093700-5
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Brünger, Julia Caren [Autor]
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Dateien vom 12.10.2017 / geändert 12.10.2017
Beitragende:Prof. Dr. Bölke, Edwin [Gutachter]
Prof. Dr. Kröpil, Patric [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Hintergrund: In der Strahlentherapie stellt die Konturierung von Planungscomputertomographien einen wichtigen und zeitintensiven Arbeitsschritt in der täglichen Routine dar. Aufgrund der zeitaufwendigen Konturierung bei Kopf- und Halstumoren ist eine zeitsparende und standardisierende Methode zur Konturierung von großem Interesse, um eine bessere Qualität zu garantieren. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die Nutzung der Atlasbasierten automatischen Segmentierung (ABAS) der Firma ELEKTA in Bezug auf Kopf- und Halstumore einen Vorteil gegenüber der manuellen Konturierung darstellt. Hierzu wurden zum einen das konturierte Volumen und zum anderen die gesamte Konturierungszeit betrachtet. Material und Methoden: Es wurden Planungscomputertomographien von 70 Patienten mit Hilfe der ABAS konturiert. Das eingezeichnete Volumen der Risikoorgane und der Lymphknotenlevel wurde in Vergleich mit dem manuell konturierten Volumen gesetzt. Als zu vergleichenden Wert wurde der Dice Similarity Coefficient (DSC) berechnet. Zur Erfassung der Konturierungszeit wurden 30 Planungscomputertomographien herangezogen. Die Computertomographien wurden primär von einem erfahrenen Facharzt für Strahlentherapie ohne die ABAS konturiert. Als zweiten Schritt wurden sie mit Hilfe der ABAS von der Doktorandin erneut eingezeichnet und die Korrekturzeit beziehungsweise die Gesamtkonturierungszeit erfasst und ausgewertet. Ergebnisse: Die DSC-Werte zeigen, dass die Volumina der manuellen Konturierung und der durch die ABAS erstellte Konturierung nicht überein stimmen. Die durchschnittlichen DSC-Werte liegen zwischen 0,2261 (Lymphknotenlevel V re.) und 0,9917 (Außenkontur). Die Volumina können nicht ohne eine weitere Überarbeitung übernommen werden. Bei den Konturierungszeiten zeigt die ABAS allein einen Mittelwert von 2,01 Minuten (min). Der Facharzt benötigt im Mittel 95,67 min ohne Nutzung der ABAS. Die medizinische Doktorandin benötigt durchschnittlich 125,73 min mit Nutzung der ABAS.
Schlussfolgerung: Die ABAS bringt keinen zeitlichen Vorteil gegenüber der rein manuellen Konturierung. Es bedarf einer weiteren Korrekturzeit der durch die ABAS konturierten Strukturen, da die Volumenerfassung der ABAS keine gute Qualität darstellt. Dies ist den DSC-Werten zu entnehmen. Daher ist die ABAS nicht für den täglichen Alltag zu nutzen. Es bedarf noch einer Überarbeitung des Programmes, bis es ein integraler Bestandteil des klinischen Alltags werden wird.

Background: Manual contouring in radiotherapy is an important and time consuming step in the daily practice. Because of the time consuming contouring of head- and neck cancer a time saving and standard method for contouring is of great interest. The goal of this study was to find out if the use of Atlas-based Autosegmentation (ABAS) from ELEKTA improves contouring in head- and neck cancer. Therefore we analyzed the contoured volume and the time needed to contour. Material and methods: We contoured 70 planning computed tomographs with ABAS. The volume of organs at risk and of the lymph node levels were compared with the manual contouring. The Dice similarity coefficient (DSC) was used to quantify the amount of similarity. Furthermore we used 30 planning computed tomographs to analyze the time used for contouring. First the computed tomographs were contoured by a specialist for radiotherapy without using the ABAS. Also a medical student contoured head- and neck cancer using the ABAS. The time needed for the whole work step was gathered and analyzed. Results: The data of DSC showed that the volume of the manual contouring did not match with the contouring of the ABAS. The average data of DSC were between 0,2261 (lymph node level V right) and 0,9917 (outer contour). The volumes could not be used without a revision. The mean of time for contouring of the ABAS were 2,01 min. The specialist for radiotherapy needed 95,67 min on average for contouring without using the ABAS. The medical student required 125,73 min on average using ABAS. Conclusion: Using the ABAS had no benefit compared to the manual contouring. Structures contoured by the ABAS required more time for amendment because of the low quality of volume capture. Because of this limitations ABAS is not used in daily practice. A revision of the program is required until it has to become an integral component of the clinical routine.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:12.10.2017
Dateien geändert am:12.10.2017
Promotionsantrag am:06.04.2017
Datum der Promotion:10.10.2017
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