Zielsetzung
Mit der weit verbreiteten CT-basierten Lungenkrebsvorsorge ist die Strahlenexposition ein wichtiges Anliegen. Wir schlagen eine automatisierte und erklärbare Qualitätskontrollmethode vor, die Over- und Underscanning erkennt und das Bildrauschen bewertet.
Material und Methoden
Unter Verwendung des TotalSegmentator und Nachbearbeitung segmentieren wir Lunge und die absteigende Aorta in 3D. Das Overscanning wird durch Messung der kranialen und kaudalen Körperregionen der Lunge im Scan beurteilt. Das Rauschen wird durch die volumen-normalisierte Standardabweichung der Hounsfield-Einheiten (HU) in der segmentierten Aorta quantifiziert. Ein Radiologe überprüfte 98 Low-Dose-CTs aus der National Lung Screening Trial (NLST) und bewertete die Segmentierungsqualität auf einer 6-stufigen Skala (Perfekt, Fast Perfekt, Gut, Akzeptabel, Ungenügend). Darüber hinaus analysierten wir 38.834 NLST-Low-dose CTs hinsichtlich Over- und, Underscanning, Rauschen. Für jeden Scan wird ein PDF-Bericht mit Bildern, Werten und Segmentierungen erstellt.
Ergebnisse
Laut dem Radiologen waren die Lungen in 90,8% [95% CI: 83,3% - 90,8%] der Scans fast perfekt oder besser segmentiert und das Blut der absteigenden Aorta in 96,9% [95% CI: 91,3% - 99,4%] davon. Für die 38.834 CTs beträgt das Overscanning kaudal im Schnitt 31,21 mm ±18,98 mm [6,0 mm; 66,25 mm] (Mittelwert±Std [Quartile: 5%; 95%]) und kranial durchschnittlich 14,54 mm ±7,18 mm [5 mm; 27,5 mm]. Im Durchschnitt zeigen 13,94% ±6,56% [4,58%; 25.39%] des Scans keine Lunge. Underscanning trat kaudal 1694 Mal auf und kranial 347 Mal. Die durchschnittliche Standardabweichung des Rauschens beträgt 34.16 HU ±22.51 HU [17.31 HU; 58.15 HU]. Bei einer festen effektiven Strahlendosis gemessen in Milliampere-Sekunden beträgt die durchschnittliche Spearman-Korrelation zwischen dem Rauschen und dem Patientengewicht 0.835.
Schlussfolgerungen
Die Methode offenbart Qualitätsunterschiede zwischen den Low-Dose-CTs zur Lungenkrebsvorsorge. Dies deutet auf Optimierungspotenzial bei der angewandten Strahlendosis hin.