Detection, risk stratification and therapy monitoring of hepatocellular carcinoma – a deep learning approach based on iodine maps derived from dual energy computed tomography
Final Report Abstract
Aufgrund weitreichender infrastruktureller und personeller Veränderungen im Zuge der 1. Welle der COVID-19 Pandemie in den Vereinigten Staaten erfolgte nach wenigen Monaten Stipendienlaufzeit eine Änderung des thematischen Projektschwerpunkts hin zur Untersuchung der longitudinalen und plattformübergreifenden Variabilität quantitativer Bildmerkmale der Dual-Energy CT. Hierzu wurden sowohl Phantomuntersuchungen, als auch retrospektive Auswertungen von Patienten durchgeführt, die im Rahmen ihrer onkologischen Nachsorge entweder mehrfach am gleichen Dual-Energy Scanner oder mit dem gleichen Protokoll an Scannern unterschiedlicher Hersteller untersucht wurden. Es wurde herausgearbeitet, dass die Iodquantifizierung der Dual-Energy CT in drei wichtigen verfügbaren Scannertypen unterschiedlicher Hersteller einer relevanten longitudinalen Variabilität unterliegt, was Implikationen für deren Anwendbarkeit als Response-Parameter in der Krebsnachsorge hat. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass longitudinale Unterschiede in kontrastverstärkten Bildern einen signifikanten Einfluss auf entsprechende Unterschiede in virtuell nativen Bildern haben, was eine inkomplette Subtraktion der iodspezifischen Schwächungsinformation nahelegt. Eine weitere Analyse ergab, dass sowohl im Phantom als auch in klinischen Messungen signifikante und gewebsspezifische Unterschiede der virtuell nativen Hounsfield-Dichte zwischen Dual-Energy CT Scannern unterschiedlicher Hersteller bestehen. Zuletzt wurde gezeigt, dass Radiomics-Merkmale sowohl im Patienten als auch im Phantom eine nur geringe Robustheit zwischen unterschiedlichen Dual-Energy Scannertypen aufwiesen. Dies impliziert, dass Radiomicsbasierte Modelle, die von Bilddaten nur eines einzelnen Dual-Energy Scanners abgeleitet wurden, lediglich begrenzt generalisierbar bzw. applizierbar auf Bilddaten anderer Modelle bzw. Hersteller sein könnten.
Publications
- Inter-scan and inter-scanner variation of quantitative dual-energy CT: evaluation with three different scanner types. European Radiology. 2021 Jul;31(7):4438-4451
Lennartz S, Parakh A, Cao J, Zopfs D, Große Hokamp N, Kambadakone A
(See online at https://doi.org/10.1007/s00330-020-07611-0) - Robustness of dual-energy CT-derived radiomic features across three different scanner types. European Radiology. 2021 Sep 20
Lennartz S, O'Shea A, Parakh A, Persigehl T, Baessler B, Kambadakone A
(See online at https://doi.org/10.1007/s00330-021-08249-2) - Virtual Unenhanced Images: Qualitative and Quantitative Comparison Between Different Dual-Energy CT Scanners in a Patient and Phantom Study. Investigative Radiology. 2022 Jan 1;57(1):52-61
Lennartz S, Pisuchpen N, Parakh A, Cao J, Baliyan V, Sahani D, Hahn PF, Kambadakone A
(See online at https://doi.org/10.1097/rli.0000000000000802)
