Laut Ergebnissen einer großen internationalen Studie unter der Leitung von Forschern des University College London (UCL) und der London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) ist eine KI-Technologie wirksam bei der Planung der lebensrettenden Strahlentherapie bei Gebärmutterhalskrebs und Prostatakrebs.
Bei Gebärmutterhalskrebs ereignen sich 94 % der Todesfälle in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen (im Jahr 2022 starben 350.000 Frauen). Strahlentherapie ist die wichtigste Heilbehandlung, aber derzeit erhalten nur 10 % der Menschen, die Strahlentherapie in Ländern mit niedrigem Einkommen benötigen, diese (in Ländern mit mittlerem Einkommen sind es 40 %), wobei der Mangel an qualifizierten Fachkräften eines der größten Hindernisse ist.
Die Forscher sagen, dass die KI-Technologie durch die schnelle Erstellung hochwertiger Strahlentherapiepläne Zeit und Kosten spart und die Behandlung und Heilung von mehr Menschen ermöglicht, indem sie die Lücke in der Arbeitswelt schließt.
Die Studie mit dem Namen ARCHERY wurde in Krankenhäusern in Indien, Südafrika, Jordanien und Malaysia durchgeführt und umfasste mehr als 1.000 Krebspatienten mit drei Hauptkrebsarten: Gebärmutterhals, Prostata sowie Kopf und Hals. Es wurde bewertet, ob die KI-Technologie eine internationale Best-Practice-Strahlentherapieplanung erreichen kann, die normalerweise von Onkologen und Physikern durchgeführt wird, um ihren Einsatz in allen Ressourcenumgebungen, einschließlich Ländern wie dem Vereinigten Königreich, zu ermöglichen.
Die Planung einer Strahlentherapie umfasst mehrere komplexe Schritte, die oft viele Arbeitsstunden eines Onkologen (um Tumore auf einem CT-Scan zu skizzieren sowie Bereiche, in denen das Risiko einer Tumorausbreitung besteht, und Bereiche gesunden Gewebes, bei denen das Risiko einer Strahlenschädigung besteht) und eines Physikers (um die beste Position, Größe und Form des Strahlenbündels zu ermitteln) erfordern. Die KI-basierte Software erledigt dies automatisch, indem sie Zielstrukturen identifiziert und optimale Strahlenbündelkonfigurationen ermittelt – Aufgaben, die normalerweise Tage oder Wochen dauern.
Die neuen Ergebnisse, die auf dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Strahlentherapie und Onkologie (ESTRO) in Stockholm vorgestellt wurden, ergaben, dass die KI-Technologie in mehr als 95 % der Fälle von Gebärmutterhalskrebs eine Strahlentherapie auf hohem Niveau planen könnte.
Bei Prostatakrebs ermöglichte die Technologie in 85 % der Fälle eine Strahlentherapie auf hohem Niveau, die dennoch für den routinemäßigen Einsatz im klinischen Umfeld geeignet wäre. Die Ergebnisse für Kopf- und Halskrebs werden noch in diesem Jahr verfügbar sein.
Diese Ergebnisse zeigen, dass diese KI-Technologie bei Gebärmutterhalskrebs einen sehr hohen Standard erreicht und ihren routinemäßigen Einsatz in Krankenhäusern weltweit unterstützt. Auf diese Weise kann es dazu beitragen, die Behandlungsinitiative der Weltgesundheitsorganisation zur Eliminierung von Gebärmutterhalskrebs zu erfüllen. Es kann auch zur Unterstützung der Bereitstellung von Prostatakrebsbehandlungen in jedem Land eingesetzt werden.“
Ajay Aggarwal, Chefforscher und Professor, London School of Hygiene & Tropical Medicine
Aggarwal fügte hinzu: „In einem normalen Arbeitsablauf kann die Planung einer Strahlentherapie über mehrere Wochen hinweg viele Stunden dauern, da sie von der Verfügbarkeit von Fachpersonal abhängt. Diese KI-Technologie kann diese Zeit auf etwas mehr als eine Stunde verkürzen. Dies ist wichtig, da sie das Potenzial hat, Wartezeiten zu verkürzen und den Zugang zu dieser lebensrettenden Behandlung zu erweitern.“
Co-Ermittler Professor Mahesh Parmar, Direktor des Institute of Clinical Trials der UCL, sagte: „Strahlentherapie ist eine zentrale Krebsbehandlung und hilft bei der Heilung von 40 % der Krebsfälle. Doch Millionen Menschen auf der ganzen Welt haben keinen Zugang dazu. Wenn sie es täten, könnten wir mehr als eine Million Leben pro Jahr retten.“
„Unsere Studie füllt auch eine wichtige Lücke bei der gründlichen Prüfung von KI-Technologie für die Krebsbehandlung. Im Gegensatz zu unserer Studie sind Studien, in denen KI-Tools getestet werden, oft klein angelegt, an nur einem Zentrum und können ein hohes Risiko für Verzerrungen bergen. Kaum eine davon wurde außerhalb von Ländern mit hohem Einkommen durchgeführt, wo der Bedarf oft am größten ist.“
„Diese Studie unterstreicht, wie wichtig es ist, die besten verfügbaren Beweise bereitzustellen, um die Implementierung der vielversprechendsten KI-Technologie zu unterstützen und so Verbesserungen im Gesundheitsbereich in großem Maßstab zu erzielen.“
ESTRO-Präsident Professor Matthias Guckenberger vom Universitätsspital Zürich, Schweiz, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagte: „Strahlentherapie ist ein wichtiges Instrument zur Behandlung und Heilung von Krebs. Es handelt sich um eine hochpräzise Behandlung, das heißt, wir können gezielt auf Tumore abzielen, ohne den Rest des Körpers zu schädigen. Die Kosten für ein Strahlentherapiegerät können hoch sein, aber wenn es effektiv eingesetzt wird, sind die Vorteile für Krebspatienten enorm.“
„Die Ergebnisse der ARCHERY-Studie zeigen, dass wir künstliche Intelligenz nutzen können, um die Behandlung von Patientinnen mit Gebärmutterhalskrebs zu planen. Die mithilfe von KI geplanten Behandlungen wurden von Experten überprüft und in den meisten Fällen als korrekt befunden, so dass sie für eine erfolgreiche Behandlung von Patientinnen eingesetzt werden könnten. Es ist wahrscheinlich, dass der Einsatz von KI auch den Prozess der Planung und Durchführung von Behandlungen beschleunigen wird.“
„Der Einsatz von KI auf diese Weise könnte nicht nur dazu beitragen, mehr Krebspatienten zu behandeln und zu heilen, sondern auch Zeit und Ressourcen im Krankenhaus sparen. Es gibt offensichtliche Vorteile, die Effizienz von Krebsdiensten in Ländern mit geringeren Ressourcen zu verbessern, in denen es möglicherweise nicht genügend Strahlentherapiegeräte gibt, um jeden Patienten zu behandeln, der sie benötigt. KI könnte jedoch auch dazu beitragen, die Effizienz von Krebsdiensten überall auf der Welt zu steigern. Wir wissen, dass KI ein enormes Potenzial im Gesundheitswesen bietet, aber wir brauchen groß angelegte Studien wie diese, an denen Patienten in mehreren verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt teilnehmen, um dies zu beweisen KI ist für Patienten und ihre Ärzte von großem Nutzen.“
Die ARCHERY-Studie wird von den National Institutes of Health (NIH) in den USA, der Rising Tide Foundation und dem britischen Medical Research Council finanziert. Es wurde von der UCL Innovative Clinical Trials Unit entworfen und durchgeführt.
Die KI-Technologie, bekannt als Radiotherapy Planning Assistant, wurde vom MD Anderson Cancer Center der University of Texas unter der Leitung von Professor Laurence Court und seinem Team entwickelt.
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