Radiomics-Datenanalyse im Einsatz gegen Lungenkrebs
Lungenkrebs ist leider eine der weltweit häufigsten Krebserkrankung und gleichzeitig eine führende Ursache für krebsbedingte Todesfälle. Radiomics, eine vielversprechende Entwicklung in der Medizin, soll das Potenzial, haben die Behandlung von Lungenkrebs signifikant zu verbessern. Diese spezielle Datenanalyse von vorhandenen radiologischen und nuklearmedizinischen Bilddaten ermöglicht es nämlich, wichtige Informationen über den Sauerstoffgehalt, den Stoffwechsel des Tumors und die Gewebseigenschaften aus bestehendem Bildmaterial zu gewinnen.
Radiomics wird derzeit allerdings nur experimentell in Krankenhäusern angewendet, während die Entwicklung von Standards für seine erfolgreiche Anwendung vorangetrieben wird. Warum der Fokus darauf in Zukunft entscheidend für Therapieentscheidungen und den Behandlungserfolg sein kann, erklärt Felix Mottaghy, Vorstandsmitglied der European Association of Nuclear Medicine (EANM) und Klinikdirektor der Klinik für Nuklearmedizin an der Uniklinik RWTH Aachen.
Vorhersagen über das Auftreten von Metastasen
Um kleinere Läsionen leichter sichtbar zu machen und den “Lungenkrebs früher erkennen zu können, vor allem dann, wenn eine Operation noch möglich ist, bietet Radiomics völlig neue Möglichkeiten“, so Mottaghy.
Konkret sagt er dazu: „Mithilfe von Radiomics generieren wir bei bestehendem Bildmaterial neue Informationen über die Sauerstoffsättigung sowie den Stoffwechsel des Tumors und sehen, wie das Gewebe zwischen den Tumoren beschaffen ist. Das gibt uns wichtige Informationen über die Gefäßversorgung und Beschaffenheit des Tumors.
Was das konkret bedeutet? Durch die Erfassung und Analyse von Gewebseigenschaften sowie deren Veränderungen würde Radiomics die Vorhersage des potenziellen Auftretens von Metastasen ermöglichen. Diese Daten sind von grundlegender Bedeutung für Onkolog:innen, da sie eine präzise Bewertung der Erfolgsaussichten einer möglicherweise belastenden Therapie erlauben könnten. Radiomics zeige zudem vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten – nicht nur bei der Diagnose von Lungenkrebs, sondern auch bei anderen Krebsarten wie Leber-, Brust-, Prostatakrebs sowie chronischen Lungenerkrankungen und rheumatischen Erkrankungen. Das wäre vor allem relevant, wenn teure Therapien zum Einsatz kommen und der Erfolg im Voraus unklar ist.
Noch einige Schritte erforderlich vor Einführung in Spitälern
Medizinische Neuheiten wie diese sind dringend nötig. Lungenkrebs zählt nämlich weltweit zu den am häufigsten auftretenden Krebsarten und führt jedes Jahr zu Tausenden von Erkrankungsfällen, darunter etwa 2.000 bei Frauen und 2.700 bei Männern allein in Österreich. In Österreich ist Lungenkrebs derzeit die führende Ursache für krebsbedingte Todesfälle bei Männern und die zweithäufigste bei Frauen.
„Radiomics, sprich eine bestimmte Analyse von vorhandenen Bilddaten, die noch mehr Informationen aus dem bestehenden Material herausholen kann, ist ein sehr wichtiger und neuer Ansatz in der Nuklearmedizin. Mithilfe von Radiomics können wir die medizinische Behandlung der Patient:innen noch mehr individualisieren und somit beispielsweise bei Krebserkrankungen wie dem Lungenkarzinom den Behandlungserfolg wesentlich verbessern“, erklärt Felix Mottaghy.
Dennoch wird von ihm hervorgehoben, dass trotz des Potenzials von Radiomics, einige Fortschritte erforderlich sind, um eine flächendeckende Standardanwendung in Krankenhäusern zu gewährleisten. Trotzdem besteht große Zuversicht, dass dies in naher Zukunft erfolgreich für bestimmte Tumorarten umgesetzt werden kann.
Data Mining, Deep Learning und Radiomics
Radiomics ist eng mit Data Mining und Deep Learning verbunden. Es handelt sich um einen Bereich der medizinischen Bildverarbeitung und radiologischen Forschung, der die Analyse quantitativer Bildmerkmale in großen medizinischen Datenbanken umfasst. Radiomics profitiert von Data Mining, was die Analyse und halbautomatische Auswertung großer Datenmengen ermöglicht, sowie von Deep Learning, einer speziellen Methode des maschinellen Lernens und der Informationsverarbeitung.
Die Qualität der Ausgangsbilder aus der Radiologie und Nuklearmedizin bleibt jedoch entscheidend für eine erfolgreiche Anwendung von Radiomics. Nach dem Prinzip „Garbage In, Garbage Out“ ist die Analyse nur so gut wie die Qualität der zugrunde liegenden Bildaufnahmen. Es sei, laut Mottaghy, dennoch ermutigend zu sehen, dass die technischen Fortschritte bei den Aufnahmegeräten voranschreiten und immer sensiblere Bilder liefern. Dies trägt dazu bei, Radiomics effizienter einzusetzen und seine Anwendung zu beschleunigen.
Für alle, die jetzt unbedingt mehr darüber wissen wollen: Radiomics und seine Rolle in der modernen Medizin werden beim europäischen Nuklearmedizinkongress „EANM’23“ näher diskutiert, der vom 9. bis 13. September im Austria Center Vienna stattfindet.
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