KI in der Pathologie

Innovation beim Aufspüren von Krebszellen

15.09.2023 15:00

Wird verdächtiges Gewebe entnommen, kommt es zum Pathologen. Aufgrund seiner Analyse sind frühzeitige Erkennung und zielgerichtete Therapie bei Krebserkrankungen überhaupt möglich. Bei der Auswertung hilft mittlerweile auch Künstliche Intelligenz.

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Beispiel Koloskopie (Darmspiegelung) als Vorsorgeuntersuchung: Es wird dabei ein Polyp, eine Wucherung der Darmschleimhaut, entdeckt und entfernt. Um herauszufinden, ob und in welchem Ausmaß sich Krebszellen in dem Gewebe befinden, wird eine Probe in ein Pathologieinstitut oder eine solche Einrichtung eines Krankenhauses geschickt. Dort entstehen in zahlreichen, mittlerweile meist automatisierten Arbeitsschritten Gewebeschnitte, die mikroskopisch betrachtet werden können - die Histologie.

Gewebeanalysen als Grundlage für Therapien
„Der Pathologe stellt dann die Diagnose, ob der Polyp gutartig ist oder nicht und ob er komplett entfernt wurde. Diese Informationen sind wichtig, um die weiteren Kontrollintervalle zu planen oder auch weiterführende Therapien durchzuführen“, erläutert OÄ Dr. Sophia Petschnak, Institut für klinische Pathologie, Molekularpathologie und Mikrobiologie der Klinik Favoriten in Wien.

Unter Zuhilfenahme von Markern werden Krebszellen sichtbar

(Bild: Podolak)

Pathologen sind Mediziner mit Facharztausbildung, die sich mit der Untersuchung von Gewebeproben, Körperflüssigkeiten und Organen befassen, um Krankheiten zu diagnostizieren. Moderne, zielgerichtete Therapien wären ohne ihre Expertise gar nicht möglich. Dr. Petschnak: „Dafür benötigt man Informationen über die Art eines Tumors sowie seine genetischen Parameter. Diese können wir unter Zuhilfenahme moderner Technologien bereitstellen.“

Im Vergleich zu früheren Zeiten sind nicht nur die einzelnen Arbeitsschritte, sondern auch die Anzahl der zu begutachtenden Proben enorm angestiegen - und das bei eklatantem Mangel an Fachärzten. Digitalisierung ist auch hier das Zauberwort. Wie kann man Künstliche Intelligenz sinnvoll einsetzen? „Wir nutzen KI derzeit bereits teilweise bei der Auszählung von Krebszellen, die in Gewebeschnitten durch Marker angezeigt werden. Diese mussten bis jetzt tatsächlich einzeln gezählt werden.

Künstliche Intelligenz kann uns dabei unterstützen, bestmögliche und maßgeschneiderte Therapien zu ermöglichen.

OÄ Dr. Sophia Petschnak, Institut für klinische Pathologie, Molekularpathologie und Mikrobiologie, Klinik Favoriten in Wien

Bild: STUDIO MATPHOTO e.U.

Nach deren Anzahl entscheidet sich die Therapie. Ein Computerprogramm ist dafür sehr gut geeignet, wenn man ihm vorher anlernt, was es genau zählen soll. Das wurde für verschiedene Marker bereits gemacht und befindet sich gerade in Austestung. Nachher muss der Experte das Ergebnis natürlich trotzdem verifizieren.“

Online-Austausch und Diagnose-Vorschläge
Mehrere Pathologen können sich auch über eine schwierige Diagnose online austauschen, indem sie die Bilder eines Präparates am Computer begutachten. Das musste bisher immer noch über den Postweg erfolgen! In Zukunft wäre es möglich, der KI so viele Informationen einzuspeisen, dass damit Vordiagnosen getroffen werden können, wie das bereits in der Radiologie der Fall ist. Aber auch hier muss der Pathologe das endgültige Ergebnis bestätigen.

Die Fachärzte begutachten Schnitte aus Gewebe und Zellbestandteilen

(Bild: Findl)

Schnitte aus Gewebeproben können am Computer dargestellt und begutachtet werden. Krebszellen werden durch Marker sichtbar gemacht und gezählt.Künstliche Intelligenz kann uns dabei unterstützen, bestmögliche und maßgeschneiderte Therapien zu ermöglichen.