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子宮頸癌に対する画像誘導適応型ブラキセラピーにおけるターゲットの描出のための光学的追跡を用いたハイブリッドTRUS/CT
Hybrid TRUS/CT with optical tracking for target delineation in image-guided adaptive brachytherapy for cervical cancer.
PMID: 32621011 DOI: 10.1007/s00066-020-01656-2.
抄録
目的:
局所進行子宮頸がん（LACC）に対する画像誘導適応型ブラキセラピー（IGABT）におけるハイリスクの臨床目標容積（CTV）の輪郭形成を、直腸超音波（TRUS）/コンピュータ断層撮影（CT）とCTのみ、またはMRIのみを組み合わせて行う場合の観察者間のばらつきを前向きに比較すること。
OBJECTIVE: To prospectively compare the interobserver variability of combined transrectal ultrasound (TRUS)/computed tomography (CT)- vs. CT only- vs. magnetic resonance imaging (MRI) only-based contouring of the high-risk clinical target volume (CTV) in image-guided adaptive brachytherapy (IGABT) for locally advanced cervical cancer (LACC).
方法:
放射線化学療法とIGABTによる治療を受けたLACC（FIGOステージIIb-IVa）患者5人を対象とした。ブラキセラピーアプリケーター挿入後にCT、TRUS、およびT2強調MRI画像を実施した。3D-TRUS画像取得は、カスタマイズされた超音波ステッパー装置とソフトウェアを使用して行われた。光学的追跡を用いたアプリケータの自動再構成をTRUSデータセットで行い、TRUSとCT画像をアプリケータを参照構造とした剛体画像登録で融合した。CTV（GEC-ESTRO勧告に基づく）は、3つのモダリティ（CTV_CT, CTV_TRUS-CT, およびCTV_MRI）について5人の研究者によって輪郭付けされた。CTV_CT、CTV_TRUS-CT、CTV_MRIの3つのモダリティ（CTV_CT、CTV_TRUS-CT、CTV_MRI）については、5人の研究者による検討が行われ、それぞれの患者についてコンセンサスの基準となるCTV_MRI (MRIref)が定義された。記述的統計量とオーバーラップ尺度はRTslicer（SlicerRT Community and Percutaneous Surgery Laboratory, Queen's University, Canada）を用いて計算し、各オブザーバーの輪郭を互いに比較し、MRIrefと比較した。
METHODS: Five patients with LACC (FIGO stages IIb-IVa) treated with radiochemotherapy and IGABT were included. CT, TRUS, and T2-weighted MRI images were performed after brachytherapy applicator insertion. 3D-TRUS image acquisition was performed with a customized ultrasound stepper device and software. Automatic applicator reconstruction using optical tracking was performed in the TRUS dataset and TRUS and CT images were fused with rigid image registration with the applicator as reference structure. The CTV (based on the GEC-ESTRO recommendations) was contoured by five investigators on the three modalities (CTV_CT, CTV_TRUS-CT, and CTV_MRI). A consensus reference CTV_MRI (MRIref) was defined for each patient. Descriptive statistics and overlap measures were calculated using RTslicer (SlicerRT Community and Percutaneous Surgery Laboratory, Queen's University, Canada), comparing contours of every observer with one another and with the MRIref.
結果:
オブザーバー間変動係数はCTで0.18±0.05、TRUS-CTで0.10±0.04、MRIで0.07±0.03であった。一般化適合性指標で表されるMRIrefとの関連では、MRIで0.75±0.04、TRUS-CTで0.51±0.10、CTで0.48±0.06であった。全観察者の平均CTV_CT量はMRIref量より71%大きいのに対し、平均CTV_TRUS-CT量は15%大きかった。
RESULTS: The interobserver coefficient of variation was 0.18 ± 0.05 for CT, 0.10 ± 0.04 for TRUS-CT, and 0.07 ± 0.03 for MRI. Interobserver concordance in relation to the MRIref expressed by the generalized conformity index was 0.75 ± 0.04 for MRI, 0.51 ± 0.10 for TRUS-CT, and 0.48 ± 0.06 for CT. The mean CTV_CT volume of all observers was 71% larger than the MRIref volume, whereas the mean CTV_TRUS-CT volume was 15% larger.
結論:
LACCに対するIGABTにおけるCTVの輪郭形成のための画像モダリティとしてのハイブリッドTRUS-CTは、複数の観察者間で実行可能であり、再現性がある。TRUS-CTは、同程度の観察者間変動性を維持しながら、CT単独のCTV量の過大評価を大幅に減少させる。
CONCLUSION: Hybrid TRUS-CT as an imaging modality for contouring the CTV in IGABT for LACC is feasible and reproducible among multiple observers. TRUS-CT substantially reduces overestimation of the CTV volume of CT alone while maintaining similar interobserver variability.