Mit einem neuen fünfjährigen Zuschuss in Höhe von 2,78 Millionen US-Dollar von den National Institutes of Health und dem National Cancer Institute werden Forscher der Case Western Reserve University (CWRU), der Cleveland Clinic und der University Hospitals (UH) künstliche Intelligenz (KI) nutzen, um Patienten mit Rektumkrebs besser behandeln zu können.
Nach Schätzungen der American Cancer Society werden in diesem Jahr landesweit etwa 46.000 Menschen an Rektumkarzinom erkranken. Rektumkarzinom ist nach Dickdarm- und Bauchspeicheldrüsenkrebs die dritthäufigste Krebsart im Verdauungstrakt.
Mithilfe künstlicher Intelligenz wollen die Forscher spezifische Messwerte aus Magnetresonanztomographie-Scans (MRT) ableiten, um besser zu verstehen, wie Rektumtumore auf die Therapie ansprechen. Die neuen Informationen stellen einen entscheidenden Fortschritt dar, um die Probleme zu überwinden, mit denen Kliniker bei der Beurteilung konfrontiert sind, welche Tumore nach der Therapie absterben oder sich deutlich zurückbilden und welche nicht.
Unser Ziel ist die Entwicklung neuer Arten radiomischer Signaturen, die eine computergestützte Analyse radiologischer und pathologischer Bilder beinhalten, um zu ermitteln, wie gut diese Patienten auf die Therapie reagiert haben. Auf diese Weise können Ärzte die Behandlung von Patienten mit Rektumkarzinom besser personalisieren.“
Satish Viswanath, außerordentlicher Professor für Biomedizintechnik an der Case Western Reserve und leitender Forscher des Stipendiums
Im Rahmen der Studie werden medizinische Bilder von mehr als 900 Patienten mit Rektumkarzinom mithilfe von KI analysiert, einem neuen biologischen Radiomics-Ansatz. Die Forschung wird auch Daten einbeziehen, die in einer früheren klinischen Studie mit Patienten mit Rektumkarzinom gesammelt wurden.
Die Forscher werden anhand der gesammelten Informationen analysieren, wie gut die Patienten auf die Behandlung ansprechen. Ihr Ziel ist es, eine nicht-invasive und genaue Methode zu entwickeln, um Patienten mit Rektumkarzinom zu identifizieren, bei denen nach der Therapie kein Tumor mehr vorhanden ist. So soll die Anzahl unnötiger Operationen und der damit verbundenen Komplikationen für diese Patienten verringert werden.
„Diese Studie hat großes Potenzial, Signaturen sterbender Tumore aufzudecken, indem sie Merkmale erforscht, die normalerweise mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind“, sagte Andrei S. Purysko, außerordentlicher Professor für Radiologie am Cleveland Clinic Lerner College of Medicine und Co-Leitender Forscher. „Wir werden KI auch in die klinische Bewertung integrieren, um herauszufinden, wie wir KI-Signaturen in den klinischen Arbeitsablauf integrieren können.“
Viswanaths Team wird die Arbeit mit Unterstützung des neuen Center for AI Enabling Discovery in Disease Biology an der CWRU School of Medicine leiten und so Medizinwissenschaft und KI zusammenbringen.
Stan Gerson, Dekan der medizinischen Fakultät, kündigte das neue Zentrum, das ebenfalls von Viswanath mitgeleitet wird, vor Kurzem als Erweiterung der Mission der Fakultät an, die menschliche Gesundheit durch wissenschaftliche Entdeckungen und Bildung zu verbessern.
„Diese Studie wird unseren Patienten mit Rektumkarzinomen echte Vorteile hinsichtlich Überleben und Lebensqualität bringen und ist die erste von vielen, die das neue Zentrum hervorbringen wird“, sagte Gerson. „Diese Partnerschaft beweist, wie wichtig es ist, dass medizinische Institutionen und Disziplinen ihre Kräfte bündeln und neue Therapiemethoden für unsere Krebspatienten entwickeln.“
Emily Steinhagen, Kolorektalchirurgin am University Hospitals Seidman Cancer Center und Co-Leitende Prüfärztin, leitet das Team auch zusammen mit Kollegen aus den Abteilungen für Radiologie, Pathologie, Onkologie, Biostatistik und Chirurgie am CWRU, der Cleveland Clinic, UH und dem Medical College Wisconsin.
„Die Fähigkeit, die Reaktion auf Chemotherapie und Bestrahlung genau zu beurteilen, wird uns dabei helfen, die Behandlung zu personalisieren, indem wir sie für die nichtoperative Behandlung entsprechend auswählen. Und die Ergebnisse dieser Studie werden uns dabei helfen, die Ergebnisse für alle Patienten zu verbessern, die wegen Rektumkarzinoms behandelt werden“, sagte Steinhagen.
Quelle:
Case Western Reserve Universität
