Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben eine Computersoftware entwickelt, die auf Bildern selbstständig die Ausbreitung eines Aderhautmelanoms im Auge erkennen kann. Dank diesen Informationen soll sich die Bestrahlung mit Protonen noch präziser als bisher auf den Tumor ausrichten, um möglichst viel vom umliegenden Gewebe zu schonen.
Aderhautmelanome sind die häufigsten bösartigen Augentumoren bei Erwachsenen, sie betreffen ungefähr eine von 100 000 Personen pro Jahr. Diese Krebsart wird seit den 1970er-Jahren bevorzugt mit der Protonentherapie behandelt, denn im Unterschied zu radioaktiven Strahlen lässt sich die Energieentladung von Protonen räumlich begrenzen. Dadurch bleibt das sensible Hirngewebe hinter dem Auge vor Strahlungsschäden verschont. Nun hat ein von der Stiftung Krebsforschung Schweiz gefördertes Forschungsprojekt den Grundstein für weitere Fortschritte in der Behandlung gelegt.
In Zusammenarbeit mit Experten für maschinelles Lernen an der Universität Bern und Ärztinnen von der Universitäts-Augenklinik in Lausanne hat die Radio-Onkologin Alessia Pica vom Paul Scherrer Institut eine Software-Lösung entwickelt, die selbstständig Magnetresonanztomografie-Bilder auswerten kann. Aus den Bildern von 28 gesunden freiwilligen Probandinnen und Probanden sowie von 24 Patientinnen und Patienten mit einem Aderhautmelanom hat die Software jeweils ein individuelles dreidimensionales Augenmodell abgeleitet. Und darüber hinaus auch zuverlässig bestimmen können, wie weit sich der Tumor im Auge ausgebreitet hat, wie der Vergleich mit den manuellen Abgrenzungen von erfahrenen Augen-Radio-Onkologen gezeigt hat. «Die Übereinstimmung beträgt mehr als 80 Prozent», schreibt Pica im Schlussbericht des Projekts.
Die Forschenden halten diese Resultate für ermutigend, denn sie belegen nicht nur, dass die Software den Zeitaufwand für die Planung der Behandlung verringert (weil sie ihre Berechnungen innerhalb von 10 Sekunden durchführt). Sondern die Resultate weisen auch darauf hin, dass die künstliche Intelligenz dem multidisziplinären Behandlungsteam wichtige Informationen liefern kann. Um eine Protonenbestrahlung zu planen, tauschen sich Fachpersonen aus der Augenheilkunde, der Medizinphysik und der Radio-Onkologie miteinander aus. Wenn sie die Planung auf patientenspezifische Augenmodelle stützen, können sie die Protonenstrahlen noch präziser als bisher auf den Tumor ausrichten, um möglichst viel vom umliegenden Gewebe zu schonen. «Unsere Ergebnisse legen nahe, dass es sich lohnt, das System in der klinischen Praxis anzuwenden», halten Pica und ihre Kolleginnen und Kollegen fest.
Projekt-Nummer: KFS-3860-02-2016