Zielsetzung
Das RACOON-Projekt FADEN erforscht die Früherkennung von Adenomyose mittels MRT, wobei eine robuste Uterus-Segmentierung von zentraler Bedeutung ist. Manuelle Segmentierung ist ressourcenintensiv und führt aufgrund anatomischer Variabilität der Patientinnen zu unterschiedlichen Ergebnissen unter den Readern.
Material und Methoden
Die Inter-Reader-Variabilität wurde zwischen einer Radiologin und 4 MedizinstudentInnen (4./6./8./10. Sem) für eine Kohorte von 13 Probandinnen (27 ± 5,44 Jahre, 21,8 ± 2,96 BMI) aus 3 Universitätskliniken analysiert. Diese segmentierten nach fachlicher Einführung das Myometrium (MM), die junktionale Zone (JZ) und das Endometrium (EM) auf 13 T2-BLADE-Sequenzen mit einem SATORI-Workflow von Fraunhofer MEVIS. Zudem wurden die Daten der Radiologin in Trainings-, Validierungs- und Testsets (10,1,2) aufgeteilt, um U-Nets zu trainieren. Die Variabilität wurde mit dem Dice Similarity Coefficient (DSC) und dem Intraclass Correlation Coefficient (ICC(2,1)) quantifiziert.
Ergebnisse
Beim Vergleich der Segmentierungen von Radiologin und StudentInnen beträgt der durchschnittliche DSC 0,65 (EM), 0,61 (JZ) und 0,73 (MM). Der ICC(2,1) zeigt moderate Zuverlässigkeit mit 0,59, 95% CI [0,27;0,83] (EM), 0,45, 95% CI [0,13;0,75] (JZ) und 0,63, 95% CI [0,33;0,85] (MM). Betrachtet man nur die Schichten bis zum Übergang zur Zervix, verbessert sich der DSC auf 0,75 (EM), 0,71 (JZ) und 0,78 (MM). Der ICC(2,1) beträgt 0,40, 95% CI [0,13;0,71] (EM), 0,53, 95% CI [0,26;0,79] (JZ) und 0,75, 95% CI [0,51;0,91] (MM). Die U-Nets erreichen auf den Testdaten einen durchschnittlichen DSC von 0,72 (EM), 0,64 (JZ) und 0,74 (MM). Unter Betrachtung der Schichten bis zum Zervix-Übergang steigt der DSC geringfügig auf 0,73 (EM), 0,65 (JZ) und 0,8 (MM).
Schlussfolgerungen
Die hohe Inter-Reader-Variabilität indiziert einen Bedarf an klaren Annotationsrichtlinien, einem Review-Prozess und vollautomatische Segmentierungen zur Verbesserung der Konsistenz. Die U-Nets zeigen bereits mit wenigen Trainingsdaten vielversprechende Ergebnisse.