Interaktive und skalierungsinvariante Segmentierung des Rektums/Sigmoid in intraoperativen MRT-Aufnahmen für die gynäkologische Brachytherapie

Kurzfassung

Gynäkologische Tumore sind die vierthäufigste Art karzinogener Krankheiten. Eine Behandlung besteht i.A. aus Chemotherapie, externer Bestrahlung und interner Strahlentherapie (Brachytherapie). Im Gegensatz zur externen Bestrahlung wird bei der Brachytherapie radioaktives Material direkt in den Tumor oder in seiner unmittelbaren Nähe platziert, Vorher müssen allerdings Tumor und umliegende Organe für eine optimale Strahlendosis segmentiert werden, was – manuell durchgeführt – sehr zeitintensiv ist. In diesem Beitrag stellen wir einen interaktiven, graphbasierten Ansatz zur Segmentierung des Rektums/Sigmoid als ein Risikoorgan (also als Gewebe, das möglichst nicht/wenig bestrahlt werden sollte) der gynäkologischen Brachytherapie vor. Der Ansatz verwendet zur Graphkonstruktion eine benutzerdefinierte Vorlage zur anschließenden interaktiven und skalierungsinvarianten Segmentierung; er wurde anhand von manuellen Segmentierungen von 7 Datensätzen evaluiert, wobei er einen mittleren DSC von 83.85±4,08% und eine mittlere Hausdorff-Distanz von ca. 11 Voxeln erreichte. Im Gegensatz zu einer manuellen Segmentierung, die im Schnitt 5 Minuten dauerte, konnte ein Datensatz mit unserem Ansatz in 2 Minuten segmentiert werden.