UroDigiTrans - Künstliche Intelligenz für gezieltere Krebs-Diagnosen

Prostatakrebs ist in Deutschland für Männer die Krebsart mit der zweitgrößten Sterblichkeit. Um das zu ändern und bessere Behandlungen möglich zu machen, ist es entscheidend, die Erkrankung so früh und so präzise wie möglich zu erkennen. Ein Team aus Forschern setzt dafür nun auf Künstliche Intelligenz. Sie soll helfen, Bilddaten präzise auszuwerten und auf diese Weise zu einer wichtigen Unterstützung für die Experten werden.

Besonders bei Krebserkrankungen ist es für den weiteren Krankheitsverlauf und die Heilungsaussichten wichtig, eine möglichst frühe und präzise Diagnose stellen zu können. Genau daran arbeiten Forschende des Zentrums für Proteindiagnostik der Ruhr-Universität Bochum. Sie haben ein neues Bildgebungsverfahren entwickelt, anhand dessen Prostata- und Harnblasenkrebs besser erforscht und diagnostiziert werden können. Konkret handelt es sich um die Weiterentwicklung des sogenannten Label-freien Infrarot-Imagings. Das Projekt wird im Rahmen des REACT-EU-Programms zur Förderung der Digitalisierung in der klinischen Medizin- und Gesundheitsforschung vom Land Nordrhein-Westfalen mit knapp 600.000 Euro gefördert.

Aus dem Labor in die klinische Anwendung

Für sein Ziel setzt das Team des Projekts auf Künstliche Intelligenz. Mit ihrer Hilfe soll es möglich werden, die aus dem Infrarot-Imaging erhaltenen Bilddaten höchstpräzise auszuwerten. Dafür kommt auch ein besonders Mikroskop zum Einsatz, das mit einem speziellen Laser arbeitet und so in kürzester Zeit sehr genaue Analysen erlaubt.

„Mithilfe der hier geförderten Ausstattung können wir die Methode des KI-gestützten Infrarot-Imagings weiterentwickeln und aus dem Labor näher an den klinischen Arbeitsalltag heranführen“, sagt Klaus Gerwert. „Darauf haben wir in den vergangenen Jahren kontinuierlich mit unseren Kooperationspartnern in Herne und Bochum hingearbeitet.“ Die stete Weiterentwicklung könne es künftig erlauben, die Methode erstmals auch außerhalb eines Forschungslabors zu testen. Gerwert und sein Team richten hierzu eine transportable Version des Infrarot-Imagings ein, die zum Beispiel ins pathologische Institut gebracht werden kann. Parallel werden die so gewonnenen Daten und Erkenntnisse genutzt, um die KI-Modelle für Prostata- und Harnblasenkarzinome weiterzuentwickeln, mit klinischen Daten zu überprüfen und so die Grenzen der Methode auszuloten.

Eine wertvolle Unterstützung für die Experten

Ermöglicht wird das Projekt durch die enge Kooperation mit der Klinik für Urologie des Marien Hospitals Herne und dem Institut für Pathologie der Ruhr-Universität. So soll die Methode vor allem in einer Studie zum Prostatakarzinom evaluiert werden. Prostatakarzinome sind bei Männern in Deutschland aktuell die häufigste Tumorerkrankung mit der zweitgrößten Sterblichkeit. Wenn sich bei einem Patienten Auffälligkeiten zeigen, wird eine Gewebeprobe der Prostata entnommen. Die gewonnene Probe wird durch einen Fachmann beurteilt.

Die Bewertung erfordert viel Training und Erfahrung, um eine möglichst präzise Diagnose stellen zu können. Das Infrarot-Imaging könnte hier eine wertvolle Unterstützung in der modernen klinischen Diagnostik werden. Es analysiert das Gewebe nicht nur äußerlich, sondern im gleichen Schritt auch auf molekularer Ebene und kann so – so die Hoffnung der Forscher – ein gezielteres Vorgehen unterstützen. Stellt sich heraus, dass das System erfolgreich bei Prostatakarzinomen angewendet werden kann, soll es im zweiten Schritt auch auf Harnblasenkarzinome übertragen werden.