Künstliche Intelligenz für Brustkrebs-Diagnostik

Radiologen haben vielleicht bald einen schlauen Helfer bei der Brustkrebs-Diagnostik: Künstliche Intelligenz analysiert Mammografiebilder schnell und sicher.

Eine Brustkrebs-Diagnose ist selbst für erfahrene Radiologen eine knifflige Angelegenheit. Nicht immer lassen sich die Mammografie-Aufnahmen sicher und eindeutig interpretieren. So hilft bei der Frage „Brustkrebs oder nicht?“ oft nur eine Biopsie weiter. Erst wenn sich in der Gewebeprobe Krebszellen nachweisen lassen, steht die Diagnose Brustkrebs. Forscher des Houston Methodist Research Institute haben sich jetzt einen neuen Helfer für die Radiologen ausgedacht: die Künstliche Intelligenz (KI). Eine schlaue Software soll den Spezialisten helfen, die Mammografiebilder verlässlich zu interpretieren und damit Brustkrebs schneller und zuverlässiger zu diagnostizieren. Eine Biopsie könnte dann überflüssig sein.

Künstliche Intelligenz für die Brustkrebs-Diagnostik

Das Forscherteam um Stephen T. Wong und Jenny C. Chang überprüften das Können der Künstlichen Intelligenz-Software anhand der Mammografie-Aufnahmen und der pathologischen Befunde von 500 Brustkrebspatientinnen. Die kluge Software scannte die Bilder, sammelte diagnostische Besonderheiten und brachte die Ergebnisse der Mammografie mit dem entsprechenden Brustkrebstyp in Verbindung.

Intuitiv, so sagen die Forscher, übersetze die Künstliche Intelligenz die Bilder in diagnostische Informationen, und zwar 30-mal schneller als ein Arzt dies kann, und mit einer Genauigkeit von 99 Prozent. „Die Software analysiert Millionen von Aufnahmen innerhalb kürzester Zeit“, erklärt Wong. So könnten Ärzte das Brustkrebsrisiko anhand der Mammografie-Bilder viel genauer ermitteln. „Die intelligente Software hat das Potenzial, die Anzahl unnötiger Biopsien zu vermindern“, sagt Wong.

Brustkrebs – falscher Alarm erschreckt Frauen

Biopsien werden durchgeführt, wenn sich ein Brustkrebsverdacht anhand der Röntgenaufnahmen nicht eindeutig ausräumen lässt. Der Stich mit einer feinen Nadel in das auffällige Gewebe und die anschließende Analyse der Zellen durch einen Pathologen bringt endgültige Klarheit, ob eine Frau Brustkrebs hat oder nicht. Das tagelange Warten auf den Befund und die Aussicht, vielleicht an einer schweren Krankheit zu leiden, zerrt an den Nerven der meisten Frauen und versetzt sie in Angst und Schrecken. Doch oft stellt sich der ursprüngliche Verdacht als falscher Alarm heraus. Ärzte sprechen von „falsch-positiven“ Befunden, die im Rahmen des Mammografie-Screenings vorkommen.

Mammografie-Screening: Radiologen mit Adleraugen gefragt

In Deutschland – wie auch in vielen anderen Ländern – gibt es seit einigen Jahren ein flächendeckendes Mammografie-Screening. Frauen zwischen 50 und 69 Jahren haben alle zwei Jahre einen Anspruch auf diese Röntgenuntersuchung der Brust. Jeweils zwei geschulte Radiologen begutachten die Bilder unabhängig voneinander – und müssen zum gleichen Ergebnis kommen. Stellen sie Auffälligkeiten fest, folgen weitere Untersuchungen, zum Beispiel eine Tast- und Ultraschalluntersuchung oder ein Mamma-MRT. Doch wie gut und sicher sind die Ergebnisse der Reihenuntersuchung? Die Kooperationsgemeinschaft Mammographie nennt folgende Zahlen:

Von 1.000 Frauen, die sich im Mammographie-Screening untersuchen lassen, erhalten:

  • 970 Frauen einen unauffälligen Befund
  • 30 Frauen einen auffälligen Befund
  • 12 Frauen eine minimal-invasive Gewebeentnahme (Biopsie)
  • 6 Frauen die Diagnose Brustkrebs

Rund 17.300 bösartige Tumore werden pro Jahr im Mammografie-Screening entdeckt. Ingesamt erhalten rund 74.000 Frauen in Deutschland jährlich neu die Diagnose Brustkrebs. Etwa 18.000 Frauen sterben an ihrer Krebserkrankung.

Mammografie-Screening: Früher entdeckt, besser therapierbar

Das Mammografie-Screening ist unter Fachleuten nicht unumstritten – auch wegen der falsch-positiven Befunde. Zwar lässt es sich nachweisen, dass die im Screening entdeckten Brusttumoren kleiner und weniger weit fortgeschritten sind. Auch hatte sich der Brustkrebs seltener auf Wanderschaft begeben – bei der Mehrzahl der Frauen waren noch keine Lymphknoten von den Krebszellen befallen. Ein früh entdeckter Brustkrebs ist besser behandelbar, die Krebstherapien fallen schonender aus und die Heilungschancen steigen. Ob das Mammografie-Screening aber die Überlebenswahrscheinlichkeit der Frauen erhöht, ist noch nicht nachgewiesen.

Brustkrebs-Screening – Überdiagnosen und Übertherapien

Zudem finden Ärzte bei der Brustkrebs-Früherkennung Brusttumoren, die langsam wachsen, nicht streuen und für die Frauen zu Lebzeiten nicht gefährlich geworden wären. „Überdiagnose“ nennen Mediziner dies. Ohne Früherkennung hätten diese Frauen niemals von ihrem Brustkrebs erfahren – und sich damit auch nicht krank und als Krebspatientin gefühlt. Bei etwa einer von sechs Frauen deckt die Mammografie ein sogenanntes Duktales Carcinoma in Situ (DCIS) auf. Die veränderten Zellen sind hier nur auf die Milchgänge der Brust begrenzt und haben sich noch nicht ausgebreitet. Ob das DCIS harmlos bleibt oder sich zu einem gefährlichen Brustkrebs weiterentwickelt, wissen selbst Mediziner nicht. Deshalb wird das DCIS genauso behandelt wie Brustkrebs – mit Operation, Chemotherapie und Bestrahlung. So erhalten einige Frauen belastende Krebstherapien, die ihnen nichts nützen, ihnen aber erheblich aufgrund der Nebenwirkungen schaden. Fachleute sprechen von Übertherapie.

Brustkrebs – Künstliche Intelligenz für schnelle Ergebnis

Hilfreich wäre es deshalb, die Diagnose Brustkrebs genauer und schneller stellen zu können. So könnten sich viele Frauen die Biopsie, gefolgt von tagelanger Ungewissheit, Ängsten und schlaflosen Nächten ersparen. Für das Sichten von 50 Mammografie-Bildern benötigen zwei Radiologen 50 bis 70 Stunden. Die Künstliche Intelligenz analysiert dagegen 500 Bilder in wenigen Stunden. „Eine genaue Analyse dieser vielen Bilder ist praktisch unmöglich ohne die intelligente Software“, sagt Wong. Viele Frauen wüssten dank Künstlicher Intelligenz dann schneller Bescheid, ob sie Brustkrebs haben – oder eben nicht.

Quellen:

  • Wong et al. Correlating mammographic and pathologic findings in clinical decision support using natural language processing and data mining methods. Cancer, 2016; DOI: 10.1002/cncr.30245
  • Mammographie Screening Programm, www.mammo-programm.de (Abruf: 28.10.2016)

Ingrid Müller

Ingrid Müller hat Biologie und Chemie studiert, ist gelernte Journalistin, Buchautorin und schreibt für verschiedene Medien, unter anderem Focus Gesundheit, das Brustkrebs-Magazin MammaMia!, Springer und Funke. Sie ist Redaktionsleiterin der Gesundheitsplattform Prostata Hilfe Deutschland für Männer mit Prostatakrebs. Zudem entwickelt sie digitale Gesundheitsprojekten mit. Zwölf Jahre war sie Chefredakteurin des Gesundheitsportals netdoktor.de

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