Une segmentation précise des tumeurs cérébrales est essentielle pour la définition du volume tumoral global (GTV) en radiothérapie. Les images IRM fonctionnelles telles que la constante de diffusion apparente (ADC) et les images d'anisotropie fractionnelle (FA) peuvent fournir des informations plus complètes pour la détection sensible du GTV. Nous synthétisons l'IRM anatomique et fonctionnelle pour une segmentation précise et semi-automatique des GTV et une amélioration de l'efficacité clinique.

Méthodologie

Quatre séries d'images MR, comprenant des images avec contraste amélioré (T1C)T2 (T2), une constante de diffusion apparente (ADC) et des images d'anisotropie fractionnelle (FA) de 5 patients atteints de gliome ont été acquises et enregistrées. Une nouvelle méthode de segmentation de champ potentiel (PFS) a été proposée basée sur le concept de champ potentiel en physique. Pour les images T1CT2 et ADC, la segmentation globale du champ potentiel (global-PFS) a été utilisée sur la région d'intérêt définie par l'utilisateur pour la segmentation approximative, puis traitée morphologiquement pour une délimitation précise du GTV. Pour les images FA, la substance blanche (MW) a été retirée à l'aide de la segmentation locale du champ potentiel (PFS locale), puis l'étendue de la tumeur a été délimitée à l'aide de méthodes de croissance régionale et morphologiques. Les segmentations individuelles d'images multi-paramétriques ont été rassemblées dans une segmentation fusionnée, considérée comme une GTV finale. Les GTV ont été comparés avec la vérité du sol délimitée manuellement et évalués avec la mesure de qualité de segmentation (Q), le coefficient de similarité de Dice (DSC) et la sensibilité et la spécificité.

Résultats

Une étude expérimentale avec les données des cinq patients et une nouvelle méthode a montré que les valeurs moyennes de Q, DSC, sensibilité et spécificité étaient respectivement de 0,80 (± 0,07), 0,88 (± 0,04), 0,92 (± 0,01) et 0,88 (± 0,05) . La PFS globale utilisée sur les ROI des images T1CT2 et ADC peut éviter les interférences du crâne et d'autres zones non-tumorales. La similitude avec le PFS local sur les images FA permet également de réduire la complexité temporelle par rapport au PFS global sur les ensembles d'images complets.

Conclusions

La nouvelle méthode permet d’obtenir une segmentation efficace et semi-automatique du GTV. La combinaison d'images IRM anatomiques et fonctionnelles peut fournir de nouvelles méthodes et idées pour la définition de cibles en radiothérapie.

Lire l'intégralité de l'étude en anglais.

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