Accuracy and Precision of Apparent Diffusion Coefficient and Volume Measurements of MRI of Prostate
(2014)Medical Physics Programme
- Abstract
- Purpose: to develop a robust protocol optimized for measurement of ADC and use it to
determine the precision of ADC measurements of prostate but also to determine the
accuracy and precision of volume measurements of the prostate.
Materials and methods: Using measurements from three volunteers an optimal protocol
for ADC measurement in the prostate was determined. The study included both phantoms
and volunteers. For volume measurements prostate-shaped phantoms, printed using a
3D-printer, and for ADC measurements plastic containers filled with liquid with different
diffusion coefficient was used. Seven healthy volunteers (mean age 24 years) participated.
Measurements of both ADC and volume were repeated to acquire the precision of... (More) - Purpose: to develop a robust protocol optimized for measurement of ADC and use it to
determine the precision of ADC measurements of prostate but also to determine the
accuracy and precision of volume measurements of the prostate.
Materials and methods: Using measurements from three volunteers an optimal protocol
for ADC measurement in the prostate was determined. The study included both phantoms
and volunteers. For volume measurements prostate-shaped phantoms, printed using a
3D-printer, and for ADC measurements plastic containers filled with liquid with different
diffusion coefficient was used. Seven healthy volunteers (mean age 24 years) participated.
Measurements of both ADC and volume were repeated to acquire the precision of the
measurements. The volumes were determined using the treatment planning system Eclipse.
Result: Two b-values (200 and 800 mm2/s) were found to be optimal for ADC
measurements of the prostate. The precision of the ADC was better for phantoms (0.7 %)
than for volunteers (12 %). This demonstrates the importance of ROI placement, how and
where the ADC is determined. The accuracy of the volume measurements was good with a
correlation coefficient of 0.9988. The precision of the volume measurements of phantoms
was 3 % and of volunteers 1 %.
Conclusion: It is important how and where the ADC is measured when doing a comparison
between two acquisitions. If measurements are done carefully ADC and volume
comparisons can be done. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Prostata cancer är den vanligaste cancerdiagnosen bland svenska män och den tredje
vanligaste i värden. Sjukdomen behandlas vanligen med kirurgi och/eller strålbehandling.
För att kunna förbättra strålbehandlingen är det önskvärt med en biologisk markör som kan
visa responsen på behandlingen tidigt, redan under pågående behandling. På så sätt kan
behandlingen anpassas till patienten, genom att ändra eller avbryta behandlingen. Även
risken för återfall av sjukdomen kan uppskattas på detta sätt. En markör som har visats sig
fungera bra för att undersöka tidig respons på strålbehandling är att mäta diffusionen. Detta
görs med en magnetkameraundersökning, där starka magnetfält och radiovågor används för
att skapa bilder av kroppens... (More) - Prostata cancer är den vanligaste cancerdiagnosen bland svenska män och den tredje
vanligaste i värden. Sjukdomen behandlas vanligen med kirurgi och/eller strålbehandling.
För att kunna förbättra strålbehandlingen är det önskvärt med en biologisk markör som kan
visa responsen på behandlingen tidigt, redan under pågående behandling. På så sätt kan
behandlingen anpassas till patienten, genom att ändra eller avbryta behandlingen. Även
risken för återfall av sjukdomen kan uppskattas på detta sätt. En markör som har visats sig
fungera bra för att undersöka tidig respons på strålbehandling är att mäta diffusionen. Detta
görs med en magnetkameraundersökning, där starka magnetfält och radiovågor används för
att skapa bilder av kroppens anatomi och funktion. Diffusionen speglar vävnadens funktion
och sammansättning genom att mäta vattenmolekylernas slumpmässiga rörelser. Den
parameter som man speciellt tittar på är ADC (Apparent diffusison coefficient).
Ett annat sätt att följa och möjliggöra anpassning av behandlingen är att titta på prostatans
storlek. Under strålbehandling sväller prostatan och ändrar storlek, vilket gör att planen
som har gjorts för strålbehandlingen inte fungerar som det är tänkt. Prostatan kan ändras i
storlek så mycket att den inte helt ligger inom det område som strålbehandlas och planen
för strålbehandlingen måste göras om.
För att använda metoden i klinisk rutin är det viktigt att känna till med vilken noggranhet
man kan mäta ADC och volym på patienter. Syftet med detta examensarbete var att
undersöka med vilken precision och noggrannhet som ADC och prostatans volym kan
bestämmas med MR-kameran placerad på strålbehandlingen på Skånes universitetssjukhus
i Lund. Mätningarna utfördes med hjälp av både volontärer och fantom.
Resultaten visade att det inte är möjligt att bestämma ADC och volym med den
noggrannhet som krävs för att upptäcka eventuella skillnader. Noggrannheten i ADC var
dock mycket bättre för fantom (0,7 %) än för volontärer (12 %). Detta visar att det finns
potential att göra noggranna mätningar men också hur patientsituationen påverkar
mätningen. Valet av område för mätning av ADC i prostatan påverkar resultatet, området
måste placeras på samma ställe och samma sätt vid varje mätning annars kan ingen god
jämförelse göras. Noggrannheten i volymsmätningar var liknande för fantom (3 %) som för
volontärer (1 %). Även överensstämmelsen mellan referens och mätt volym var god. Detta
visar på en god potential att utföra volymmätningar av prostatan för att upptäcka
förändringar under strålbehandling. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/7456250
- author
- Gillström, Ina
- supervisor
- organization
- year
- 2014
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 7456250
- date added to LUP
- 2015-06-28 10:17:33
- date last changed
- 2015-06-28 10:17:33
@misc{7456250,
abstract = {{Purpose: to develop a robust protocol optimized for measurement of ADC and use it to
determine the precision of ADC measurements of prostate but also to determine the
accuracy and precision of volume measurements of the prostate.
Materials and methods: Using measurements from three volunteers an optimal protocol
for ADC measurement in the prostate was determined. The study included both phantoms
and volunteers. For volume measurements prostate-shaped phantoms, printed using a
3D-printer, and for ADC measurements plastic containers filled with liquid with different
diffusion coefficient was used. Seven healthy volunteers (mean age 24 years) participated.
Measurements of both ADC and volume were repeated to acquire the precision of the
measurements. The volumes were determined using the treatment planning system Eclipse.
Result: Two b-values (200 and 800 mm2/s) were found to be optimal for ADC
measurements of the prostate. The precision of the ADC was better for phantoms (0.7 %)
than for volunteers (12 %). This demonstrates the importance of ROI placement, how and
where the ADC is determined. The accuracy of the volume measurements was good with a
correlation coefficient of 0.9988. The precision of the volume measurements of phantoms
was 3 % and of volunteers 1 %.
Conclusion: It is important how and where the ADC is measured when doing a comparison
between two acquisitions. If measurements are done carefully ADC and volume
comparisons can be done.}},
author = {{Gillström, Ina}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Accuracy and Precision of Apparent Diffusion Coefficient and Volume Measurements of MRI of Prostate}},
year = {{2014}},
}