Vergleich verschiedener MRT-Auswertungsmethoden zur Beurteilung der kardialen linksventrikulären Funktion: Konventionelle semiautomatische Methode im Vergleich zu einer vollautomatischen Methode

Abstract

Das Ziel Studie ist der Vergleich unterschiedlich automatisierter Softwares zur Ermittlung der linksventrikulären Funktionsparameter aus kardialen MRT-Aufnahmen anhand einer vollautomatischen Softwarelösung (Inline VF©, Siemens) im Vergleich zu einer semiauto-matischen (CVI42®, Circle Cardiovascular Imaging Inc.). Die semiautomatische Auswertungsmethode diente als Referenzstandard in dieser Studie. Zusätzlich wurde die Bildqualität als möglicher Einflussfaktor auf die Ergebnisse beider Volumetriemethoden untersucht.

Das Probandenkollektiv umfasste 1000 zufällig ausgewählte Probanden, die im Rahmen der Hamburg City Health Study eine kardiale MRT-Aufnahme erhalten haben. Diese MRT-Aufnahmen sind zunächst retrospektiv mittels semiautomatischer Volumetrie ausgewertet worden. Die Bilddaten, die aufgrund mangelnder Bildqualität nicht auswertbar waren, sind aus der Studie ausgeschlossen worden. Alle eingeschlossenen Patienten sind im nächsten Schritt mittels vollautomatisierter Volumetrie ausgewertet worden. Im Rahmen der links-ventrikulären Volumetrie erfolgte die Bestimmung der LVEF, LVEDVi, LVESVi, LVSVi sowie der LVEDMi.

Drei wesentliche Erkenntnisse konnten dabei gewonnen werden: Erstens zeigten mit Ausnahme der LVSVi alle weiteren erhobenen linksventrikulären Funktionsparameter eine signifikante Abweichung zwischen beiden Auswertungsmethoden. Diese Beobachtung lässt vermuten, dass die Zuverlässigkeit vollautomatischer Volumetrien abhängig von Einflussfaktoren ist. Zweitens zeigen die verschiedenen Funktionsparameter unterschiedliche Abweichungen im Vergleich zwischen beiden Auswertungsmethoden. Die LVEF wird durch die vollautomatische Version im Vergleich zum Referenzstandard unterschätzt, wohingegen die übrigen Parameter eine Überschätzung zeigen. Drittens unterscheidet sich der Einfluss der Bildqualität auf die verschiedenen Parameter. Für die LVEF, LVEDVi und LVESVi zeigt sich bei zunehmender Bildqualität eine Verbesserung der Ergebnisübereinstimmung, wohingegen sich bei der LVEDMi eine gegenteilige Korrelation zeigt. Dieses Ergebnis lässt vermuten, dass es neben der Bildqualität weitere Einflussfaktoren gibt, die die Zuverlässigkeit von vollautomatischen Volumetrie-Algorithmen beeinflussen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bildqualität die Zuverlässigkeit der automatisierten Volumetrie beeinflusst, jedoch möglicherweise nicht der einzige Einflussfaktor ist. Es empfiehlt sich in zukünftigen Forschungen die Konturen und deren Auswirkungen auf die Messgenauigkeit genauer zu analysieren.

The aim of the study is to compare different automated software for the determination of left ventricular function parameters from cardiac MRI images using a fully automated soft-ware (Inline VF©, Siemens) compared to a semi-automated software (CVI42®, Circle Cardi-ovascular Imaging Inc.). The semi-automatic analysis served as the reference standard in this study. In addition, image quality was analyzed as a possible influencing factor on the results of both volumetric methods.

The subject collective comprised 1000 randomly selected subjects who received a cardiac MRI scan as part of the Hamburg City Health Study. These MRI images were initially analyzed retrospectively using semi-automatic volumetry. The image data that could not be analyzed due to poor image quality were excluded from the study. In the next step, all included patients were analyzed using fully automated volumetry. The LVEF, LVEDVi, LVESVi, LVSVi and LVEDMi were determined as part of the left ventricular volumetry.

Three key findings were obtained: Firstly, with the exception of LVSVi, all other left ventricu-lar function parameters showed a significant deviation between the two evaluation methods. This observation suggests that the reliability of fully automated volumetrics is dependent on influencing factors. Secondly, the various functional parameters show different deviations in the comparison between the two evaluation methods. The LVEF is underestimated by the fully automated version compared to the reference standard, whereas the other parameters are overestimated. Thirdly, the influence of image quality on the various parameters differs. For LVEF, LVEDVi and LVESVi, an improvement in the agreement of results is seen with increasing image quality, whereas the opposite correlation is seen for LVEDMi. This result suggests that there are other factors besides image quality that influence the reliability of fully automated volumetric algorithms.

In Conclusion this study has shown that image quality influences the reliability of automated volumetry but may not be the only influencing factor. The study recommends analysing the contours and their effects on measurement accuracy in more detail in future research.