Comparaison de différentes méthodes de segmentation en TEP/TDM pour le ciblage en radiothérapie des carcinomes épidermoïdes des VADS

RésuméIntroductionÉvaluer la variabilité interobservateur pour la délimitation des volumes cibles biologiques (BTV) et comparer la reproductibilité de différentes méthodes semi-automatiques de segmentation en tomographie par émission de positons au 18-fluorodésoxyglucose (TEP/TDM) dans le cadre de la prise en charge des carcinomes épidermoïdes (CE) des voies aérodigestives supérieures (VADS).Patients et méthodesLes patients adressés dans le service de médecine nucléaire du CHRU de Brest pour réalisation d’une TEP/TDM dans un contexte préthérapeutique d’un CE des VADS ont été inclus prospectivement entre février 2009 et juin 2010. Trois médecins nucléaires (dont deux expérimentés en oncologie ORL) ont délimité manuellement et indépendamment des BTV sur chaque tumeur primitive. Quatre méthodes de segmentation semi-automatiques ont été de plus étudiées, trois à seuil fixe ainsi qu’une à seuil adaptatif basée sur le bruit de fond environnant (Daisne). La variabilité globale entre κ observateur et/ou modalité a été étudiée. La concordance entre les intersections et unions des BTV a été réalisée.RésultatsTrente patients (29H ; 1F) ont été inclus. La lésion primitive concernait l’oropharynx (n = 6), la cavité orale (n = 10), l’hypopharynx (n = 5) et le larynx (n = 9). Une variabilité significative a été retrouvée entre les trois observateurs (p = 0,01), mais non entre les deux plus expérimentés (p = 0,15). La meilleure concordance, entre les observateurs expérimentés et les modalités semi-automatiques, est retrouvée pour la méthode de Daisne (IC = 61,5 % ; κ = 0,68) traduisant un bon accord selon les critères de Landis et Koch, puis la méthode à seuil fixe 40 % SUVmax (IC = 52,1 % ; κ = 0,53).ConclusionNos résultats suggèrent la faisabilité d’un BTV en TEP/TDM par méthode semi-automatique pour la délimitation de CE des VADS, en particulier par la méthode de Daisne, sous contrôle d’un opérateur expérimenté.

IntroductionTo assess interobserver variability for biological target volume (BTV) delineation and to compare the reproductibility of different semiautomatic segmentation methods in pretreatment 18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (PET/CT) of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC).Patients and methodsPatients with histologically proved HNSCC referred to the nuclear medicine service in Brest for pretreatment PET/CT were prospectively included from February 2009 to June 2010. Three nuclear medicine physicians (two specialized in oncology) delineated manually and independently BTV on each primary tumor. Four semiautomatic segmentation methods have been studied; three using a fixed threshold and one applying an adaptive threshold based on the signal-to-background ratio (Daisne). The variability between κ observers and/or methods has been assessed. The concordance between the various BTV intersections and unions has been also assessed.ResultsThirty patients (29M; 1F) were included. The primary site location was oropharynx in six patients, oral cavity in 10 patients, hypopharynx in five patients and larynx in nine patients. A statistically significant global interobserver variability (P = 0.01) was showed, but without statistically difference between the two experienced oncologists (P = 0.15). The maximal concordance of the two experienced observers with the semiautomatic methods was found for the Daisne method (CI = 61.5%; κ = 0.68), expressing a good agreement according to the Landis and Koch criteria, better than with the segmentation method using a fixed threshold with 40% of maximal signal intensity (CI = 52.1%; κ = 0.53).ConclusionOur results suggest the feasibility of achieving HNSCC BTV delineation by PET/CT using semiautomatic methods, in particular those which apply an adaptative threshold but under the supervision of an experienced operator.