Künstliche Intelligenz verbessert Lungenkrebsfrüherkennung
Eine neue KI-basierte, digitale Plattform liefert besonders schnelle und präzise Analysen von Gewebeschnitten bei Lungenkrebs.
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Ein Team der Medizinischen Fakultät und der Uniklinik Köln unter der Leitung von Privatdozent Dr. Yuri Tolkach und Professor Dr. Reinhard Büttner hat eine Plattform entwickelt, die neue diagnostische Möglichkeiten eröffnet. Über Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) ermöglicht diese Plattform eine vollautomatische und präzise Analyse von Gewebeschnitten bei Patienten mit Lungenkrebs. Basis der Plattform ist die inzwischen übliche Digitalisierung der vorhandenen histologischen Daten.
Software ersetzt die Mikroskope in der Pathologie
In den letzten Jahren hat die Pathologie eine digitale Revolution durchlaufen, die den Einsatz von Mikroskopen überflüssig macht. Objektträger und Mikroskop wurden durch die Digitalisierung von Gewebeschnitten abgelöst, welche sich direkt am Computer analysieren lassen. Diese Digitalisierung wird nun weiterentwickelt. Die KI-Plattform erlaubt auf Basis einer als Mehrklassen-Gewebesegmentierungs-Algorithmus bezeichneten Methode eine deutlich schnellere Analyse und Bewertung der vorliegenden Daten.
Wo bisher digitale Bilder manuell sortiert und ausgewertet wurden, findet nun eine Auswahl und Vorabbewertung durch die KI statt. Dieser neue Validierungs-Prozess hat sich als wesentlich effektiver und genauer als herkömmliche Methoden herausgestellt. Der optischen Auswertung von Digitalbildern entgehen dabei offenbar Aspekte, die sich erst in der vergleichenden Analyse durch die KI zeigen. Durch den Einsatz der neuen Plattform gewinnen die Pathologinnen und Pathologen zusätzliche Informationen über die Krebserkrankung, die ohne diese Auswertungstechnik verborgen geblieben wären.
Privatdozent Dr. Yuri Tolkach, Oberarzt und Leiter der Studie am Institut für Allgemeine Pathologie und Pathologische Anatomie der Uniklinik Köln, betont gegenüber dem Informationsdienst Wissenschaft (IDW), dass die Plattform das Potenzial hat, völlig neue klinische Werkzeuge zu entwickeln. "Die neuen Tools können nicht nur die Diagnosequalität verbessern, sondern auch neue Arten von Informationen über die Erkrankung liefern, beispielsweise wie der Patient oder die Patientin auf eine Therapie anspricht”, erläutert Tolkach.
Das Forschungsteam plant, die breite Anwendbarkeit der Plattform in einer Validierungsstudie zu belegen. Dabei arbeiten die Forscher eng mit anderen pathologischen Instituten aus Deutschland, Österreich und Japan zusammen.
Lungenkrebs gehört zu den häufigsten Krebserkrankungen und hat eine sehr hohe Sterblichkeitsrate. Die pathologische Untersuchung spielt eine entscheidende Rolle bei der Auswahl der richtigen Therapie. Die bisherigen Forschungsergebnisse wurden unter dem Titel "Next generation lung cancer pathology: development und validation of diagnostic and prognostic algorithms" im Fachjournal Cell Reports Medicine veröffentlicht.
(usz)
