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Das ist eine Meldung

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WISS 209

Radiologie und IT - Mission Krebs: Radiologie als Geheimwaffe im Kampf gegen Tumore

Radiologie und IT - Mission Krebs: Radiologie als Geheimwaffe im Kampf gegen Tumore
Donnerstag, 29. Mai 2025 · 17:15 bis 18:00 Uhr
29
Mai

Donnerstag, 29. Mai 2025

17:15 bis 18:00 Uhr · Raum: ePoster-Station  in Kalender übernehmen:   iCal  ·  Google

Veranstaltungsdetails

Veranstalter
Deutsche Röntgengesellschaft e.V.
Art
Wissenschaftliche Sitzung
Thema
IT/ Bildverarbeitung / Software
Zielgruppe
Andere, Ärzte in Weiterbildung (AiW), Fachärzte, Ingenieure / Naturwiss., Studenten

Zertifizierungen

Der RÖKO WIESBADEN wird im Rahmen einer Kongresszertifizierung durch die LÄK Hessen bewertet. Bitte beachten Sie die Hinweise unter A bis Z.

Informationen

Moderation
Bernhard Gebauer (Berlin)
Inka Ristow (Hamburg)

Ablauf

17:15 - 17:20

Vortrag (Wissenschaft)

Diagnostische Genauigkeit der True und Virtual Unenhanced CT-Bildgebung bei inzidentellen Nebennierenraumforderungen unter Anwendung der ACR-Richtlinien

Zahra Afraz (Frankfurt)

weitere Autoren

Giuseppe M. Bucolo (Via Consolare Valeria 1, 98100, Messina, Italy) / Ludovica R. M. Lanzafame (Via Consolare Valeria 1, 98100, Messina, Italy) / Tommaso D'Angelo (Via Consolare Valeria 1, 98100, Messina, Italy) / Andreea Ioana Nica (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany) / Ibrahim Yel (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany) / Vitali Koch (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany) / Leon D Gruenewald (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany) / Mirela A Dimitrova (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany) / Thomas J Vogl (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany) / Christian Booz (Theodor-Stern-Kai 7, 60590, Frankfurt Am Main, Germany)

Zielsetzung

Diese Studie untersucht die diagnostische Genauigkeit der Virtual Non-Contrast (VNC)-CT im Vergleich zur True Non-Contrast (TNC)-CT zur Differenzierung von Nebennierenadenomen und Metastasen gemäß den Richtlinien des American College of Radiology (ACR).

Material und Methoden

Retrospektiv wurden 439 Patienten mit Nebennierenläsionen (1–4 cm) eingeschlossen, die zwischen März 2010 und Februar 2023 ein DECT-Staging erhielten und per Biopsie oder MRT als Adenome oder Metastasen klassifiziert. Die Hounsfield-Einheiten (HU) der Läsionen wurden basierend auf VNC- und TNC-Bildern mittels Mittelwerts von 10 Regionen pro Läsion verglichen. Die diagnostische Genauigkeit, Sensitivität und Spezifität wurden mit ROC-Analyse berechnet; der Mann-Whitney-U-Test verglich die HU-Werte, und die Bland-Altman-Analyse bewertete die Übereinstimmung der Methoden. Die ACR-empfohlene Schwelle von ≤10 HU und eine alternative Schwelle von 20 HU wurden hinsichtlich der diagnostischen Performance verglichen.

Ergebnisse

Von den 439 Nebennierenläsionen waren 245 (55,8 %) Adenome und 194 (44,2 %) Metastasen. Der Mann-Whitney-U-Test zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen TNC- und VNC-HU-Werten (p = 0,673). Die ROC-Analyse zeigte exzellente, vergleichbare diagnostische Genauigkeit (TNC: AUC = 0,923, 95%-KI: 0,895–0,947, p < 0,0001; VNC: AUC = 0,928, 95%-KI: 0,899–0,950, p < 0,0001). Der Youden-Index identifizierte ≤20 HU als optimalen Schwellenwert (J = 0,7251, p < 0,0001). Bei der ≤10-HU-Schwelle lag die Spezifität/Sensitivität der TNC bei 93,3 %/57,1 % und der VNC bei 94,3 %/55,5 %. Bei 20 HU erreichte TNC 98,8 %/75,3 % und VNC 96,7 %/75,8 %. Bland-Altman-Analyse zeigte hohe Übereinstimmung (mittlerer Unterschied: -0,4 HU).

Schlussfolgerungen

VNC und TNC zeigen vergleichbare Genauigkeit zur Differenzierung von Adenomen und Metastasen, bestätigt durch ROC-, Mann-Whitney- und Bland-Altman-Analysen. VNC-CT ist eine zuverlässige Alternative zu TNC-CT hinsichtlich der diagnostischen Genauigkeit, auch beim ACR-cut-off von ≤10 HU.
17:20 - 17:25

Vortrag (Wissenschaft)

Kann Deep Learning die diagnostische Sicherheit von Tumore in CT-Staging-Untersuchungen verbessern?

Andreas Heinrich (Jena)

weitere Autoren

Marie Bertl (Jena) / Friedrich-Georg Hahne (Jena)

Zielsetzung

Die Rekonstruktion von Computertomographie (CT)-Bildern mit Deep Learning verbessert häufig die allgemeine Bildqualität im Vergleich zu iterativen Rekonstruktionsmethoden. Die Sichtbarkeit von konkreten Tumorfunden wurde jedoch nur selten untersucht. Diese Studie verglich kontrastmittelverstärkte Tumordarstellungen in der CT, indem 24 Radiologen im Blindverfahren verschiedene Rekonstruktionstechniken (Deep Learning vs. iterative Rekonstruktion) bewerteten.

Material und Methoden

In dieser retrospektiven Studie evaluierten 24 Radiologen (19 Junior- und 5 Senior-Radiologen) 33 Tumorfunde aus CT-Staging-Untersuchungen mit einer 5-Punkte-Likert-Skala hinsichtlich Bildinterpretation, diagnostischer Sicherheit und struktureller Differenzierbarkeit. Die Befunde wurden in zufälliger Reihenfolge und blind mit vier Rekonstruktionsmethoden in zwei Kontrastmittelphasen (portal-venös und arteriell) dargestellt: Deep Learning Bildrekonstruktion (DLIR) mit „Low“ und „High“ sowie adaptive statistische iterative Rekonstruktion – Volume (ASIR-V) mit 50 % und 100 % Blendefaktoren.

Ergebnisse

DLIR-High war in beiden Kontrastmittelphasen die bevorzugte Bildrekonstruktion hinsichtlich Bildinterpretation, diagnostischer Sicherheit und struktureller Differenzierung. Die Bewertungen für jedes Kriterium waren insgesamt: 4,21 ± 0,95 (DLIR-High), 4,00 ± 0,91 (DLIR-Low), 3,78 ± 0,96 (ASIR-V 50 %) und 2,91 ± 0,17 (ASIR-V 100 %). Die Bilder der portal-venösen Phase wurden nicht signifikant höher bewertet als die der arteriellen Phase (p > 0,19). Zudem gab es in der Bewertung keinen signifikanten Unterschied zwischen Junior- und Senior-Radiologen (p = 0,837).

Schlussfolgerungen

Deep Learning verbessert nicht nur die Bildqualität, sondern auch die präzise Darstellung von Tumorbefunden, wodurch die diagnostische Sicherheit erhöht wird. Dieser Vorteil ist unabhängig von der beruflichen Erfahrung des Radiologen oder der Kontrastmittelphase, was darauf hindeutet, dass Deep Learning in Zukunft die iterative Rekonstruktion voraussichtlich ersetzen wird.
17:25 - 17:30

Vortrag (Wissenschaft)

Vollständig diagnostische Ganzkörper-CTs für Brustkrebspatientinnen mit 25% der Strahlendosis mittels Deep Learning Denoising Software

Marlene Hahn (Tübingen)

weitere Autoren

Saif Afat (Tübingen) / Andreas Brendlin (Tübingen)

Zielsetzung

Patient/innen mit erhöhtem Metastasenrisiko bei Mamma-Ca benötigen häufig repetitiv Ganzkörper-CTs um das Krankheitsstadium einzuschätzen, das erhöht jedoch die Strahlenexposition. Deep Learning Denoising (DLD) Algorithmen zeigen vielversprechende Ergebnisse zur Strahlenreduktion bei gleichbleibender Bildqualität. Wir untersuchten einen KI Denoising Algorithmus bei Mamma-Ca und evaluierten mögliche Unterschiede im Staging hinsichtlich Bildqualität und Diagnostik.

Material und Methoden

100 Patientinnen mit Ganzkörper-Initialstaging bei Mamma-Ca wurden retrospektiv inkludiert. Es wurden Scans mit voller Dosis (100 %) und simulierter niedriger Dosis (25 %) mit einer iterativen Rekonstruktion (IR2) sowie DLD bearbeitet.
Anschließend wurden sowohl subjektive als auch objektive Bildqualitäts-Merkmale sowie das bildmorphologische Staging von drei Radiolog/innen ausgewertet. Bayes‘sche Sensitivität und Spezifizität wurden mit einem Kredibilitätsintervall von 95% berechnet.

Ergebnisse

Die Subjektive Analyse zeigte bessere Ergebnisse für 100% DLD im Vergleich zu 100% IR2 und 25% IR2 (p < 0.001). Keine signifikanten Unterschiede konnten zwischen 25% DLD und 100% IR2 festgestellt werden.
Die Objektive Analyse zeigte keine signifikanten Unterschiede im CT-Wert. Bei niedrigerer Dosis stieg das Bildrauschen, jedoch zeigte DLD niedrigere Noise-Level bei sowohl 100% als auch 25% Dosis im Vergleich zu 100% IR2 (p < 0.001).
25 % IR2 zeigte eine verringerte Sensitivität in der Detektion von Metastasen in supraklavikulären (81 %) und Mammaria-Interna-Lymphknoten (85 %), obwohl die Spezifität hoch blieb. Im Gegensatz dazu behielt 25% DLD eine zur Referenz unverändert hohe Sensitivität und Spezifität in der Metastasendetektion in allen Regionen.

Schlussfolgerungen

Der untersuchte Algorithmus ermöglicht qualitativ hochwertige, vollständig diagnostische Mamma-Ca Stagings mit 25 % Strahlendosis und verbessert somit die langfristige Patient/innenversorgung durch die Reduzierung unnötiger Strahlenbelastung.
17:40 - 17:45

Vortrag (Wissenschaft)

Generative Künstliche Intelligenz (KI) Modellierung von synthetischen Prostata-MRT-Bilddaten mit Evaluation der Bildqualität im Vergleich zu realen T2 gewichteten, axialen Spin echo MRT-Daten

Lily Schilk (Göttingen)

weitere Autoren

Tina Holliber (Graz) / Sophie Bachanek (Göttingen) / Ali Seif Amir Hosseini (Göttingen) / Omar Al-Bourini (Göttingen) / Martin Heide (Göttingen) / Mahmoud Ali Al-Zaitoun (Göttingen) / Johannes Uhlig (Göttingen) / Hanna Geldmacher (Göttingen) / Jakob Kewitzki (Göttingen) / Alexander Schreiber (Göttingen) / Lily-Henriette Rentzsch (Göttingen) / Martin Uecker (Graz) / Joachim Lotz (Göttingen)

Zielsetzung

Generierung von qualitativ hochwertigen synthetischen Prostata-Magnetresonanztomographie (MRT)-Bildern durch ein Score-based generatives Model.

Material und Methoden

Ein generatives KI-Diffusionsmodell wurde auf Basis von anonymisierten, standardisierten, kuratierten T2-gewichteten, axialen MRT-Bildern der Prostata trainiert. Der Datensatz umfasste n = 19.887 Schichten von 363 Patienten. Synthetische Bilder wurden mit drei verschiedenen Algorithmen generiert: Ancestral, Langevin und Predictor Corrector.
Mit jedem der Algorithmen wurden 120 in kraniokaudaler Ebene zufällige Schichten einer Prostata-MRT generiert und unter Einschluss von 40 realen MRT-Schichten randomisiert. Zwei erfahrene, gegenüber den Testdaten verblindete Radiologen evaluierten unabhängig voneinander diese 400 Bilder. Neben der Unterscheidung zwischen echter und synthetischer Schicht wurde anhand einer Likert-Skala die Bildqualität in Bezug auf Rauschen und Artefaktlast bewertet.

Ergebnisse

Reader 1 (R1) schätzte 23% (n=84/360), Reader 2 (R2) 48% (n=174/360) der synthetischen Prostata-MRT Schichten als real ein. Als „synthetisch“ ordnete R1 10% (n=4/40), R2 5% (n=2/40) der realen Schichten ein.
Von den drei verwendeten Algorithmen zeigten Predictor Corrector mit 39% (n=94/240) und Langevin mit 46% (n=111/240) die höchste Rate von als reale bewerteten MRT-Schichten. Die durch Ancestral generierten Schichten wurden mit 22% (n=53/240) als reale MRT-Schichten eingeschätzt.
Unabhängig vom gewählten generativen Algorithmus ergab die Auswertung eine höhere Bewertung der Bildqualität für die realen als für die synthetischen MRT Schichten.

Schlussfolgerungen

Generative KI-Diffusionsmodelle kreieren Bilddaten, die visuell zu einem signifikanten Anteil nicht von denen eines realen MRT-Datensatzes zu unterscheiden sind.
Ein Vorteil generativer Modelle sind die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten. So kann das Modell neben der Generation von synthetischen Bildern auch zur Bildverbesserung oder zur Bildrekonstruktion aus k-Raumdaten verwendet werden.
17:45 - 18:00

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