Evaluation of an atlas-based automatic segmentation software for the delineation of brain organs at risk in a radiation therapy clinical context
- Others:
- Physique médicale ; Département de radiothérapie [Gustave Roussy] ; Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut Gustave Roussy (IGR)
- Département de radiothérapie [Gustave Roussy] ; Institut Gustave Roussy (IGR)
- Analysis and Simulation of Biomedical Images (ASCLEPIOS) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
- Computational Radiology Laboratory [Boston] (CRL) ; Brigham and Women's Hospital [Boston]-Boston Children's Hospital
- Vision, Action et Gestion d'informations en Santé (VisAGeS) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5) ; Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA) ; Université de Rennes 1 (UR1) ; Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1) ; Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA) ; Université de Rennes 1 (UR1) ; Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1) ; Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre de Lutte contre le Cancer Antoine Lacassagne [Nice] (UNICANCER/CAL) ; UNICANCER-Université Côte d'Azur (UCA)
Description
BACKGROUND AND PURPOSE: Conformal radiation therapy techniques require the delineation of volumes of interest, a time-consuming and operator-dependent task. In this work, we aimed to evaluate the potential interest of an atlas-based automatic segmentation software (ABAS) of brain organs at risk (OAR), when used under our clinical conditions. MATERIALS AND METHODS: Automatic and manual segmentations of the eyes, optic nerves, optic chiasm, pituitary gland, brain stem and cerebellum of 11 patients on T1-weighted magnetic resonance, 3-mm thick slice images were compared using the Dice similarity coefficient (DSC). The sensitivity and specificity of the ABAS were also computed and analysed from a radiotherapy point of view by splitting the ROC (Receiver Operating Characteristic) space into four sub-regions. RESULTS: Automatic segmentation of OAR was achieved in 7-8 min. Excellent agreement was obtained between automatic and manual delineations for organs exceeding 7 cm3: the DSC was greater than 0.8. For smaller structures, the DSC was lower than 0.41. CONCLUSIONS: These tests demonstrated that this ABAS is a robust and reliable tool for automatic delineation of large structures under clinical conditions in our daily practice, even though the small structures must continue to be delineated manually by an expert.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.inria.fr/inria-00616079
- URN
- urn:oai:HAL:inria-00616079v1
- Origin repository
- UNICA