BehandlungForscher des McGaw Medical Center der Northwestern University haben ein künstliches Intelligenzmodell (KI) entwickelt, das die Behandlung von Brustkrebs revolutionieren könnte.
Mit sechs Jahren Erfahrung an der Schnittstelle von KI und Pathologie ist Mohamed Tageldin,dent an der Northwestern University, Teil des Teams, das ein KI-Modell entwickelt hat, das präzisere Langzeitprognosen für Brustkrebspatientinnen ermöglichen soll. Dieser Durchbruch kommt zu einem Zeitpunkt, an dem die Medizin das Potenzial der KI zur Unterstützung von Ärzten bei der Verbesserung der Patientenversorgung zunehmend erkennt.
Personalisierte Behandlung und reduzierte Nebenwirkungen
Das speziell für Brustkrebs entwickelte KI-Modell zielt darauf ab, Patientinnen individuellere Behandlungsempfehlungen zu geben und ihnen mehr Mitspracherecht bei der Wahl ihrer Behandlungspläne einzuräumen.
Ein bemerkenswerter Vorteil dieses KI-gestützten Ansatzes ist laut einem Ende November veröffentlichten Bericht sein Potenzial, Patienten vor unnötigen und harten Chemotherapiebehandlungen zu bewahren.
Die von Pathologen angewandten traditionellen Prognosemethoden stufen Patienten manchmal in höhere Risikokategorien ein, obwohl sie eigentlich von kürzeren und weniger intensiven Behandlungsplänen profitieren könnten.
Durch die Nutzung dieses KI-Modells hoffen die Forscher, Patienten neu zu bewerten und neu zu klassifizieren, wodurch möglicherweise die Dauer und Intensität der Chemotherapie reduziert und gleichzeitig die klinische Wirksamkeit erhalten werden kann.
Ein neuartiger Ansatz zur Pathologie
Im Gegensatz zu menschlichen Pathologen und früheren KI-Modellen beurteilt dieser Algorithmus Patienten, indem er sowohl Krebszellen als auch Nicht-Krebszellen, einschließlich Immunzellen, in seine Prognose einbezieht.
Nicht-kanzeröse Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Hemmung des Krebswachstums und der Formung der Tumorgrenzen, was letztendlich zu besseren Langzeitergebnissen für Patienten beiträgt. Allerdings sind diese nicht-kanzerösen Zellen oft schwer visuell zu analysieren, was es Ärzten erschwert, die geeignete Behandlungsstrategie festzulegen.
Es ist wichtig zu betonen, dass das KI-Modell Pathologen nicht ersetzen, sondern deren Expertise ergänzen soll. Pathologen beurteilen das Erscheinungsbild von Krebszellen und prognostizieren deren Wachstum. Dieses KI-Tool soll ihr Vertrauen in die von ihnen vergebenen Beurteilungen stärken, die dann von Onkologen gemeinsam mit den Patienten in die Behandlungsplanung einfließen.
Die Bedeutung vielfältiger Daten
Das Training des Algorithmus basierte auf Daten von 3.177 Brustkrebspatientinnen, die im Rahmen einer Kooperation mit dem Programm „Cancer Prevention Studies“ der American Cancer Society erhoben wurden. In diesem Programm spenden Betroffene ihr Krebsgewebe vor der Diagnose, wodurch hochauflösende digitale Bilder des entnommenen Gewebes entstehen, die anschließend in den Datensatz integriert werden.
Ein Team von rund 40 Ärzten,dentund Forschern aus aller Welt analysierte diese Gewebeproben, um den Algorithmus für die Zellanalyse zu trainieren. Dieser vielfältige Datensatz ist unerlässlich, da er ein breites Spektrum an Patientengewebe repräsentiert, darunter auch Gewebe aus einkommensschwachen und ländlichen Gebieten, die in den Daten traditioneller akademischer medizinischer Einrichtungen oft unterrepräsentiert sind.
Das Potenzial des KI-Modells reicht weit über gut ausgestattete medizinische Zentren hinaus. Mit Zugang zu einem Mikroskop mit Kamera und Internetanschluss können Ärzte weltweit diese Technologie nutzen, um Patienten präzisere Diagnosen und Behandlungsoptionen anzubieten. Dies kann insbesondere Patienten in einkommensschwachen Gebieten mit eingeschränktem Zugang zu spezialisierten Pathologen erheblich zugutekommen.
Die Zukunft der KI in der Medizin
Dieses KI-Modell stellt zwar einen bedeutenden Fortschritt in der Brustkrebsbehandlung dar, bedarf aber weiterer Evaluierung, einschließlich klinischer Studien und der Bewältigung operativer Herausforderungen. Bei Zulassung für die klinische Anwendung könnte dieses Modell auch als Vorlage für andere Krebsarten dienen.
Die American Cancer Society blickt vorsichtig optimistisch auf die Rolle der KI in der Krebsforschung und betont, dass Ärzte weiterhin eine entscheidende Rolle in der Patientenversorgung spielen werden. KI kann ein wertvolles Instrument sein, um Ärzte bei fundierteren Entscheidungen zu unterstützen und letztendlich die Behandlungsergebnisse für Patienten zu verbessern.
