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びまん性大細胞型B細胞リンパ腫におけるベースラインの代謝性総腫瘍負担の自動セグメンテーション：どの方法が最も効果的か？
Automated segmentation of baseline metabolic total tumor burden in diffuse large B-cell lymphoma: which method is most successful ?
PMID: 32680929 DOI: 10.2967/jnumed.119.238923.
抄録
代謝性腫瘍量（MTV）は、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫（DLBCL）における治療前リスクの有望なバイオマーカーである。予後を同等に予測する方法として、異なるセグメンテーション法を使用することができますが、リスク層別化のための最適なカットオフ値は異なります。セグメンテーションは煩雑であるため、迅速で簡単、かつ堅牢な方法が必要とされている。目的は、i) DLBCLにおける最良の自動化されたMTVワークフローを評価すること ii) 取り込み時間、標準化されたFDGスキャンの推奨事項への準拠（不準拠）、およびその後の病勢進行がセグメンテーションの成功に影響を与えるかどうかを判断すること iii) MTV値の違いとセグメンテーション法の識別力を評価することである。 DLBCL を対象とした英国とオランダの研究から 140 件のベースライン FDG-PET/CT スキャンを選択し、60 分または 90 分間の取り込み時のスキャン、スキャンに関する標準化された推奨事項に準拠しているか否かのパラメータ、および病勢進行の有無の患者の間でバランスをとった。自動化ツールは、i) 標準化されたアップテイク値（SUV）2.5 ii) SUV 4.0 iii) 適応しきい値 [A50P] iv) SUVの最大値の41% [41%] v) ≥2法 [MV2]およびvi) ≥3法 [MV3]で検出されたボクセルを含む多数決を使用したセグメンテーションに使用された。2人の独立したオブザーバーが、MTVを識別するためのツールの成功を評価しました。最小限の相互作用を必要とするスキャンは「成功」と評価され、50%以上の腫瘍が見落とされたスキャン、または2つ以上の編集ステップを必要とするスキャンは「失敗」と評価された。 138のスキャンが評価可能であり、成功と失敗の評価には手法間で有意な差がありました。最も性能が高かったのはSUV4.0で、同じく性能が高かったMV2を除く他のすべての方法よりも成功率が高く、失敗率が低かった。SUV4.0は105（76％）のスキャンでMTVを良好に近似させ、さらに20％のケースでは満足のいく結果を得るために簡単な編集を行っていました。MTVはすべての方法で、進行のある患者とない患者で有意に異なっていた。SUV41%は取り込み時間が長くなるとわずかにパフォーマンスが低下したが、それ以外のスキャン条件や患者の転帰はツールのパフォーマンスに影響を与えなかった。方法の識別力は同様であったが、SUV2.5を除く他の閾値よりもSUV4.0とMV2を用いた方がMTV値は有意に大きかった。 SUV4.0およびMV2は、さらなる評価のために推奨される。MTVの自動推定は実現可能である。
Metabolic tumor volume (MTV) is a promising biomarker of pretreatment risk in diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL). Different segmentation methods can be used which predict prognosis equally well but give different optimal cut-offs for risk stratification. Segmentation can be cumbersome meaning a fast, easy and robust method is needed. Aims were to i) evaluate the best automated MTV workflow in DLBCL ii) determine if uptake time, (non)compliance with standardized recommendations for FDG scanning and subsequent disease progression influenced the success of segmentation iii) assess differences in MTV values and discriminatory power of segmentation methods. 140 baseline FDG-PET/CT scans were selected from UK and Dutch studies in DLBCL to provide a balance between scans at 60- or 90-minutes uptake, parameters compliant or non-compliant with standardized recommendations for scanning and patients with or without progression. An automated tool was used for segmentation using i) standardized uptake value (SUV) 2.5 ii) SUV 4.0 iii) adaptive thresholding [A50P] iv) 41% of maximum SUV [41%] v) majority vote including voxels detected by ≥2 methods [MV2] and vi) detected by ≥3 methods [MV3]. Two independent observers rated the success of the tool to delineate MTV. Scans that required minimal interaction were rated "success"; scans where > 50% of tumor was missed or required more than 2 editing steps were rated as "failure". 138 scans were evaluable, with significant differences in success and failure ratings between methods. The best performing was SUV4.0, with higher success and lower failure rates than all other methods except MV2 which also performed well. SUV4.0 gave a good approximation of MTV in 105 (76%) scans, with simple editing for a satisfactory result in additionally 20% of cases. MTV was significantly different for all methods between patients with and without progression. SUV41% performed slightly worse with longer uptake times, otherwise scanning conditions and patient outcome did not influence the tool's performance. The discriminative power of methods was similar, but MTV values were significantly greater using SUV4.0 and MV2 than other thresholds except for SUV2.5. SUV4.0 and MV2 are recommended for further evaluation. Automated estimation of MTV is feasible.
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