Forscher beurteilen den Schweregrad von Prostatakrebs mithilfe der Magnetresonanztomographie

Forscher beurteilen den Schweregrad von Prostatakrebs mithilfe der Magnetresonanztomographie
Forscher beurteilen den Schweregrad von Prostatakrebs mithilfe der Magnetresonanztomographie
Anonim

Rutgers-Forscher entwickeln Methoden, mit denen der Schweregrad von Prostatakrebs durch die Analyse von Magnetresonanzbildern und Spektren der Prostata eines Patienten genau beurteilt werden kann. Dies kann Ärzten dabei helfen, sicherer zu entscheiden, welche Patienten eine aggressive Behandlung benötigen und welche besser durch „wachsames Abwarten“bedient werden, und könnte sogar invasive Biopsien bei Patienten mit niedriggradigen Tumoren verschieben oder eliminieren.

In einer Präsentation im nächsten Monat auf der weltweit führenden Konferenz zur medizinischen Bildanalyse werden biomedizinische Ingenieure von Rutgers berichten, dass sie eine Genauigkeit von über 90 % bei der Unterscheidung von niedriggradigem von hochgradigem Prostatakrebs erreicht haben, indem sie Computeranalysen der Bilder und durchgeführt haben Spektren von 19 Patienten in einer frühen Forschungsstudie.

"Der Durchbruch, den wir in den letzten Monaten hatten, ist, dass wir Bildsignaturen sehen, die aggressive Krebsarten von weniger aggressiven unterscheiden", sagte Anant Madabhushi, außerordentlicher Professor für Biomedizintechnik an der Rutgers und Mitglied von The Cancer Institut von New Jersey (CINJ).

Diese Studien bauen auf früheren Forschungen bei Rutgers und anderswo auf, um Prostatakrebs mit leistungsstarker, hochauflösender Magnetresonanztomographie (MRT)-Technologie zu identifizieren.

"Jetzt gehen wir über die bloße Feststellung hinaus, ob eine Person Krebs hat oder nicht", sagte er. "Dies könnte zu einem besseren Patientenmanagement und Kosteneinsparungen führen."

Pallavi Tiwari, Doktorand der Biomedizintechnik, wird am 22. September auf der Konferenz "Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention" (MICCAI) in Peking, China, Forschungsergebnisse vorstellen und Bildanalysetechniken beschreiben.

Tiwari und Madabhushi arbeiteten mit John Kurhanewicz, Professor für Radiologie und biomedizinische Bildgebung an der University of California, San Francisco, zusammen, um Bilder der Prostata von 19 Patienten zu erh alten, die später radikale Prostatektomien hatten.Sie untersuchten sowohl traditionelle Magnetresonanzbilder (MR), die zweidimensionale Bilder der Zellstruktur der Drüse liefern, als auch MR-Spektroskopie, die Konzentrationen bestimmter Chemikalien an Stellen in der Prostata abbildet. Konzentrationsänderungen dieser chemischen Metaboliten – Cholin, Kreatin und Zitrat – weisen auf das Vorhandensein von Krebs hin.

Die Forscher verglichen die MR-Bilder und -Spektren mit digitalen Bildern der tatsächlich entfernten Drüsen, die Pathologen anhand des etablierten Gleason-Grading-Systems als hochgradige (aggressive) oder niedriggradige (indolente) Tumore identifizierten. Sie verwendeten Mustererkennungstechniken, um Merkmale von Bereichen in den MR-Bildern und -Spektren zu erkennen, die dem Krebsgewebe in den herausgeschnittenen Proben entsprachen. Dies beinh altete die Verwendung computergestützter Tools, um die MR-Ansichten mit digitalisierten Bildern von Gewebeschnitten auszurichten und die unterschiedlichen Auflösungen der Bilder und Spektren abzugleichen.

Das Ziel besteht darin, dem Computersystem beizubringen, Bildmuster, die verschiedenen Graden von Krebsgewebe entsprechen, genau und konsistent zu erkennen, ohne dass die Gewebeproben zur manuellen Überprüfung verfügbar sind.

Madabhushi merkt an, dass die Techniken an mehr Menschen evaluiert werden müssen, bevor sie für den klinischen Einsatz in Betracht gezogen werden können. Die ersten Ergebnisse machen ihm jedoch Mut.

Jedes Jahr gibt es in den Vereinigten Staaten mehr als 27.000 Todesfälle durch Prostatakrebs und 190.000 neue Fälle, die diagnostiziert werden. Die meisten klinischen Diagnosen basieren heute auf PSA-Werten im Blut, körperlichen Untersuchungen und Nadelbiopsien. Während jeder sechste Mann damit rechnen muss, im Laufe seines Lebens an Prostatakrebs zu erkranken, wird nur einer von 34 daran sterben. Jüngste Studien, darunter eine am CINJ, legen nahe, dass Männer mit Krebserkrankungen mit geringem Risiko eine aggressive Behandlung erh alten. Verbesserte Diagnosemethoden wie die Arbeit von Rutgers könnten Patienten mit Krebserkrankungen mit geringem Risiko und ihren Ärzten helfen, sich sicherer zu fühlen, wenn sie abwarten.

Ebenfalls mit den Rutgers-Forschern zusammengearbeitet hat Mark Rosen, außerordentlicher Professor für Radiologie am Krankenhaus der University of Pennsylvania. Die Finanzierung erfolgte durch die Wallace H.Coulter Foundation, das National Cancer Institute, CINJ, das US-Verteidigungsministerium und Bioimagene, Inc.

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