Krebsdiagnostik und Künstliche Intelligenz

Bauchspeicheldrüsenkrebs frühzeitig erkennen: Neues KI-Tool könnte helfen

Bauchspeicheldrüsenkrebs ist eine der aggressivsten Krebsformen. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz könnten Ärzte Risikopatienten schon bald frühzeitig untersuchen.

Krebs gilt aus guten Gründen als eine der meist gefürchteten Krankheiten weltweit. Glücklicherweise konnte die Forschung in den letzten Jahrzehnten dafür sorgen, dass die Überlebensraten bei vielen Krebsformen stark angestiegen sind, und die Entdeckung eines bösartigen Tumors kommt längst nicht mehr einem sicheren Todesurteil gleich. Trotzdem ist die Diagnose Krebs selbstverständlich noch immer ein Grund zur Sorge. Eine besonders aggressive Form der Krankheit ist der Bauchspeicheldrüsenkrebs, bei der die im medizinischen Fachjargon Pankreas genannte Bauchspeicheldrüse von den zerstörerischen Wucherungen betroffen ist.

Auch heute noch liegt die Überlebensrate bei einem Pankreaskarzinom fünf Jahre nach der Diagnose bei nur etwa acht Prozent. Grund dafür ist unter anderem, dass der Bauchspeicheldrüsenkrebs in vielen Fällen erst viel zu spät entdeckt wird. Seit längerem arbeiten Forscher deshalb an neuen Methoden mittels Künstlicher Intelligenz, um Risikopatienten vorzeitig herauszufiltern und auf eine Erkrankung zu untersuchen.

Bauchspeicheldrüsenkrebs muss dringend frühzeitig erkannt werden

Eine Patientin im Krankenhaus hat mit den Folgen ihrer Erkrankung zu kämpfen

Hoffnung bringt eine Studie, die im Magazin „Nature Medicine“ veröffentlicht wurde. Darin testeten Forscher der Harvard Medical School in Zusammenarbeit mit der Universität Kopenhagen ein neuartiges Tool aus Künstlicher Intelligenz, das Menschen mit einem besonderen Risiko für Bauchspeicheldrüsenkrebs frühzeitig entdecken könnte.

Noch mehr spannende Gesundheitsthemen finden Sie in unserem kostenlosen Newsletter, den Sie gleich hier abonnieren können.

Zehn Krebsarten mit den geringsten Überlebenschancen

Menschliche Körper
Das Mesotheliom zählt zu den tödlichsten Krebsarten. Laut Angaben des Robert-Koch-Instituts (RKI) liegt die 5-Jahres-Überlebensrate bei nur knapp über zehn Prozent. Beim Mesotheliom handelt es sich um einen seltenen Tumor des Weichteilgewebes. Überwiegend Männer im höheren Lebensalter sind davon betroffen. Diagnostiziert wird er meistens im Brustfell, seltener im Bauchfell.  © Zoonar.com/ersin arslan/IMAGO
Menschlicher Körper mit Bauchspeicheldrüse
Bauchspeicheldrüsenkrebs oder Pankreaskrebs gilt als eine der tödlichsten Krebsarten überhaupt. Nur etwa sieben bis acht Prozent der Patienten überleben die ersten fünf Jahre nach einer Diagnose. Häufig wird der Tumor zu spät erkannt und bildet Metastasen. Zudem kommt er oftmals nach einer Therapie wieder zurück. © Zoonar.com/ersin arslan/IMAGO
Leber
Auch wenn Leberkrebs relativ selten ist, so gehört er dennoch wegen seiner schlechten Prognose zu den häufigsten Krebstodesursachen. In Deutschland treten rund 9.500 neue Fälle im Jahr auf, bei ungefähr 8.000 Todesfällen. Das relative 5-Jahres-Überleben sowohl bei Männern als auch bei Frauen liegt bei etwa 15 Prozent. Die Prognose hängt dabei vom Zustand der Leber und vom Stadium der Krebserkrankung ab. © Science Photo Library/IMAGO
Person hält Zigarette in der Hand
Rauchen bzw. Tabakkonsum ist der Hauptrisikofaktor für Lungenkrebs, dessen Prognose in der Regel ebenfalls ungünstig ist. Laut RKI liegt die relative 5-Jahres-Überlebensrate bei Frauen bei rund 21 Prozent, bei Männern bei rund 15 Prozent. Auch hier unterscheiden sich die Überlebensaussichten jedoch deutlich nach dem Stadium der Krebserkrankung. Allerdings wird Lungenkrebs meist spät entdeckt, da er im frühen Stadium meist keine Beschwerden verursacht.  © ETfoto/IMAGO
Frau hält Modell von Gehirn in Händen
Das zentrale Nervensystem (ZNS) befindet sich im Schädel und im Wirbelkanal in der Wirbelsäule. Es umfasst alle Nerven und Nervenbahnen im Gehirn und Rückenmark. Krebserkrankungen des ZNS betreffen zu 95 Prozent das Gehirn, während sich die restlichen fünf Prozent auf vier Bereiche verteilen: das Rückenmark, Hirn- und Rücken­marks­häute und Hirn­nerven. Krebserkrankungen des ZNS zählen zu den gefährlicheren Krebsarten. Bei Männern liegt demnach die relative 5-Jahres-Überlebensrate für bösartige ZNS-Tumore bei 21 Prozent, für Frauen bei 24 Prozent. Trotz Forschung sind die genauen Ursachen für die verschiedenen Hirntumore weitgehend unklar. Über die Risikofaktoren ist deshalb wenig bekannt.  © Mareen Fischinger/IMAGO
Person hält sich Hände an Bauch
Gallenblasenkrebs und Gallengangkrebs kann sich unter anderem durch Bauchschmerzen im oberen Bauch bemerkbar machen. Schuld daran sind bösartige Tumore in der Gallenblase beziehungsweise in den Gallenwegen. Nur wenige Patienten mit der Krebserkrankung sind fünf Jahre nach der Diagnose noch am Leben. Die relativen 5-Jahres-Überlebensraten bei bösartigen Tumoren der Gallenblase und der Gallenwege betragen bei Männern 20 Prozent und für Frauen 17 Prozent und sind damit relativ niedrig. © Iordache Magdalena/IMAGO
Speiseröhre
Auch der Speiseröhrenkrebs zählt zu den Krebsarten mit ungünstigen Überlebensaussichten. Mit einer Rate von circa 90 Prozent ist er bezogen auf die Mortalitätsrate (Anzahl der Gestorbenen im Verhältnis zu den Erkrankten) mit am tödlichsten. Jedoch ist die Anzahl der Erkrankten bei dieser Krebsart auch niedriger. Die relative 5-Jahres-Überlebensrate liegt für Männer bei 22 Prozent, für Frauen bei 24 Prozent. Alkohol, Rauchen und Übergewicht zählen zu den wichtigsten Risikofaktoren. © Science Photo Library/IMAGO
Frau bekommt Magenspiegelung
Die wichtigste und aussagekräftigste Untersuchung, um einen Magentumor feststellen zu können, ist die Magenspiegelung (Gastroskopie). Da die Krebserkrankung häufig erst spät erkannt wird, ist sie meist nicht mehr heilbar. Das macht die Prognose der Lebenserwartung bei Magenkrebs relativ ungünstig. Fünf Jahre nach der Diagnose lebt etwa nur noch ein Drittel der Betroffenen. Zwar haben sich laut RKI die Überlebensaussichten in letzter Zeit verbessert. Allerdings bleiben sie im Vergleich zu anderen Krebsarten immer noch ungünstig. Bei Frauen liegt die relative 5-Jahres-Überlebensrate demnach bei 37 Prozent, für die Männer bei 34 Prozent. © Kzenon/IMAGO
Eierstock
Eierstockkrebs ist um ein Vielfaches tödlicher als beispielsweise Brustkrebs. Laut RKI sind die Überlebensaussichten von Patientinnen mit Eierstockkrebs relativ schlecht. Aktuell liegt die relative 5-Jahres-Überlebensrate bei 42 Prozent. Je früher die Krankheit jedoch erkannt wird, desto besser sind die Überlebenschancen. Da die Symptome allerdings unspezifisch sind, ist eine Früherkennung des sogenannten Ovarialkarzinoms kaum möglich. So überleben nur knapp 50 Prozent der betroffenen Frauen nach fünf Jahren mit dem Krebs. © Zoonar.com/ersin arslan/IMAGO
Knochenmark
Eine bösartige Erkrankung des Knochenmarks wird als Multiples Myelom bezeichnet. Dabei stellt es eine bösartige Vermehrung Antikörper produzierender Plasmazellen dar. Die Erkrankung tritt meist zuerst im Knochenmark auf, wo sie häufig mehrere Erkrankungsherde (z.B. Knochenbrüche, Blutbildveränderungen) bildet. Mit einer relativen 5-Jahres-Überlebensrate von 54 Prozent bei Frauen und 56 Prozent bei Männern ist auch ihre Prognose eher ungünstig. So ist mit einer dauerhaften Heilung in der Regel nicht zu rechnen. © Zoonar.com/ersin arslan/IMAGO

Ein Pankreaskarzinom ist gerade deshalb besonders gefährlich, weil es keine ausgereiften Methoden gibt, um Risikopatienten frühzeitig auf einen Tumor zu untersuchen. Ärzte testen meist nur, wenn eine entsprechende Familiengeschichte oder genetische Mutation vorliegt, die eine Untersuchung auf Bauchspeicheldrüsenkrebs rechtfertigt. Die Untersuchungen sind teuer, aufwendig und für die Patienten außerdem mit einem gewissen Risiko verbunden. Bevor solche invasiven Maßnahmen ergriffen werden, möchten sich Mediziner also sicher sein, dass sich die Tests auch wirklich lohnen. Statistiken beweisen jedoch, dass eine frühe Entdeckung der Krankheit gerade bei Bauchspeicheldrüsenkrebs von großer Bedeutung ist: 44 Prozent der Erkrankten überleben die ersten fünf Jahre nach der Diagnose, wenn der Pankreastumor rechtzeitig erkannt wird. Nur bei zwölf Prozent der Patienten erfolgt die Diagnose allerdings in diesem kritischen ersten Krankheitsstadium. 

Appetitlosigkeit, Völlegefühl und Druck im Oberbauch, anhaltende Rückenschmerzen — diese Anzeichen können bereits ein Hinweis auf Bauchspeicheldrüsenkrebs sein. Häufig werden diese ersten Symptome jedoch nicht richtig interpretiert und stattdessen für eine weit weniger gefährliche Krankheit gehalten. Erst wenn Patienten unter starken Schmerzen, extremem Gewichtsverlust oder gar Gelbsucht leiden, werden Ärzte hellhörig. Leider ist es in diesen Fällen häufig schon zu spät.

Künstliche Intelligenz könnte bei der Früherkennung von Bauchspeicheldrüsenkrebs helfen

Über die Jahre haben Forscher zweifelsfrei beweisen können, dass für eine erfolgreiche Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs Zeit mit Abstand der wichtigste Faktor ist. Doch wie bereits beschrieben, stellt die rechtzeitige Entdeckung eines Pankreaskarzinoms Mediziner vor eine schwierige Aufgabe. Neue Erkenntnisse könnten die Früherkennung von Bauchspeicheldrüsenkrebs jetzt jedoch revolutionieren. Das Fachjournal „Nature Medicine“ veröffentlichte eine aktuelle Studie der Harvard Medical School in Zusammenarbeit mit der Universität Kopenhagen, in der die Entwicklung eines Tools aus Künstlicher Intelligenz beschrieben wird. Im Artikel berichten die Vertreter der Forschungsinstitutionen von ihrem KI-Algorithmus, der mithilfe von Datensätzen aus Dänemark und den USA „trainiert“ wurde. Die benutzten Daten entstammen insgesamt neun Millionen Patientenakten und bieten damit eine größere Grundlage für bevölkerungsweite Screenings als jemals zuvor. 

Bauchspeicheldrüsenkrebs erkennen: Wie funktioniert das neuartige KI-Tool?

In ihrer Studie beschreiben die Forscher der Harvard Medical School und der Universität Kopenhagen, dass sie verschiedene KI-Tools entwickelt haben, die Risikopatienten für Bauchspeicheldrüsenkrebs innerhalb der Zeiträume sechs Monate, ein Jahr, zwei Jahre und drei Jahre herausfiltern sollen. Die unterschiedlichen Modelle der Künstlichen Intelligenz wurden dabei mit den Datensätzen von erkrankten und gesunden Personen gefüttert und darauf trainiert, Symptome zu erkennen, die auf die Diagnose Bauchspeicheldrüsenkrebs hinweisen.

Besonders interessant war die Erkenntnis, dass die ersten Anzeichen für einen Pankreastumor häufig nichts mit der Bauchspeicheldrüse selbst zu tun haben. Endgültiges Resultat der Studie war, dass das KI-Tool in allen Fällen mindestens ebenso genau war wie die derzeitigen Schätzungen der Krankheitsinzidenz durch genetische Sequenzierungstests. Durch die Masse an Daten, die die Künstliche Intelligenz verarbeitet, könnten verräterische Anzeichen auf Bauchspeicheldrüsenkrebs schon bald frühzeitig entdeckt werden, ganz unabhängig davon, ob der Patient oder die Patientin eine entsprechende Familiengeschichte aufweist oder an einer genetischen Mutation leidet. Möglicherweise könnte das neu entwickelte KI-Tool also schon bald dabei helfen, weltweit alle Patienten mit einer Krankenakte auf das Risiko für Bauchspeicheldrüsenkrebs zu screenen und damit hoffentlich schwere oder gar tödliche Krankheitsverläufe zu vermeiden.

Dieser Beitrag beinhaltet lediglich allgemeine Informationen zum jeweiligen Gesundheitsthema und dient damit nicht der Selbstdiagnose, -behandlung oder -medikation. Er ersetzt keinesfalls den Arztbesuch. Individuelle Fragen zu Krankheitsbildern dürfen von unserer Redaktion leider nicht beantwortet werden.

Rubriklistenbild: © IMAGO

Kommentare