Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Passgenaue Therapien für Brustkrebs-Patientinnen

06.06.2013
Im Projekt VPH-PRISM entwickeln Forscher neue Verfahren, um die Behandlung von Brustkrebs auf Basis multidisziplinärer Bilddaten zu verbessern

Jede zehnte Frau erkrankt im Laufe ihres Lebens an Brustkrebs. Bei der Diagnose und Behandlung einer Patientin sind viele Spezialisten mit einbezogen. Zur Speicherung und Visualisierung der medizinischen Bilddaten nutzen Radiologen, Pathologen, Onkologen, Radiotherapeuten und Chirurgen verschiedene Softwareplattformen.

Das bringt große Anforderungen an den Datentransfer und die Kommunikation zwischen den Plattformen mit sich. Ließen sich Informationsauswertung und Datentransfer verbessern, könnte das die Diagnose und Therapieplanung bei Brustkrebs unterstützen.

Hier setzt ein neues Projekt namens VPH-PRISM an. Acht Forschungs- und ein Projektmanagement-Partner entwickeln neuartige Software-Systeme, die verschiedene medizinische Datensätze intelligent verknüpfen und damit innovative Assistenz-Funktionen ermöglichen sollen. Dabei planen die Forscher, die Bilddaten unterschiedlicher Diagnoseverfahren (Röntgen, MRT, Gewebemikroskopie) zu kombinieren und gemeinsam in einer Software darzustellen.

Die Vision: die in den verschiedenen Disziplinen verfügbare Bildinformation systematisch und quantitativ zusammenführen. Dadurch ließe sich erstmals eine große Anzahl mikroskopischer und makroskopischer Gewebeparameter effizient und präzise in Beziehung setzen. Den Medizinern wird das wichtige Hinweise liefern, um jeder Patientin eine individuelle, für sie maßgeschneiderte Therapiemöglichkeit anzubieten.

Um dies zu erreichen, wollen die Fachleute eine interaktive Datenbank erstellen, die die Bilder mit weiteren relevanten Informationen verbindet, etwa mit den erblichen Erkrankungsrisiken sowie den Umwelteinflüssen. Dadurch soll es künftig möglich sein, Brustkrebs-Patientinnen zielgerichteter zu therapieren. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS in Bremen hat die wissenschaftliche Projektleitung übernommen und ist für die Entwicklung der benötigten Bildanalyseverfahren verantwortlich.

Bei Früherkennung und Therapie von Brustkrebs sind in der Regel verschiedene Fachdisziplinen beteiligt: Radiologen interpretieren Röntgen- und MRT-Aufnahmen der gesamten Brust der Patientin, während Pathologen aus der Brust entnommene Gewebeproben beurteilen, auf denen mit über 40-facher Vergrößerung die einzelnen Zellen und deren räumliche Anordnung sichtbar werden. Chirurgen und Gynäkologen versuchen, einen bösartigen Tumor effektiv und schonend zu entfernen, Radiotherapeuten behandeln Brustkrebs durch Bestrahlung, und Onkologen entscheiden darüber, welche Chemotherapie den besten Nutzen bringen kann.

Eine wichtige Aufgabe besteht darin, die informationstechnologischen Systeme der verschiedenen Disziplinen besser zu vernetzen. In ein und demselben Krankenhaus arbeiten Radiologen und Pathologen oftmals mit unterschiedlichen IT-Systemen, die jeweils für die Darstellung und Verarbeitung der eigenen Bilddaten optimiert sind. Die Folge: Bei der Suche der Fachspezialisten nach einer geeigneten Therapie könnten verschiedene Systeme der Bilddatenspeicherung die Möglichkeiten der Datenübertragungen einschränken. Fachübergreifende Tumorkonferenzen, bei denen die Fachärzte gemeinsam die Brustkrebsfälle besprechen, können von einer verbesserten Vernetzung der verschiedenen Systeme profitieren.

Um die Situation zu verbessern, entwickeln die Partner im Rahmen von VPH-PRISM eine Software, die sowohl Röntgenbilder, MR-Tomographien und Ultraschallaufnahmen als auch die aus Biopsien gewonnenen mikroskopischen Gewebeschnitte gemeinsam darstellen, räumlich aufeinander beziehen, messen und verarbeiten kann. Hilfreich wäre das vor allem, um die Randgebiete um einen Tumor genauer charakterisieren zu können: Ist dieses Gewebe bereits so verändert, dass man es bei einer Operation zusammen mit dem Tumor entfernen sollte? Oder kann man es im Körper belassen und so die Patientin schonender operieren?

Die Voraussetzung dafür ist, dass die Gewebeschnitte digitalisiert werden. Dabei aber fallen enorme Datenmengen an, die sich kein Pathologe auch nur ansatzweise vollständig ansehen kann. Deshalb arbeiten die Experten bei VPH-PRISM an einer Software, die das Material automatisch vorselektiert sowie vorverarbeitet und dem Pathologen dadurch die Arbeit erleichtert. Gelingt das Unterfangen, rechnet die Fachwelt damit, dass die digitale Pathologie einen ähnlichen Durchbruch für die Brustkrebs-Versorgung markiert wie in den letzten 15 Jahren die flächendeckende Einführung der Mammographie für die Früherkennung.

Im Projekt soll untersucht werden, wie hochdetaillierte Informationen über die Gewebefeinstruktur, die aus der Histologie gewonnen wurde, hilft, Röntgen-, MR- und Ultraschallaufnahmen zu interpretieren. Eine Herausforderung dabei: Um Gewebeschnittbilder gemeinsam mit MR- und Röntgenaufnahmen darstellen zu können, müssen die Experten mit Hilfe aufwendiger Simulationen sicherstellen, dass die verschiedenen Datensätze exakt zusammenpassen. Nur so können die auf unterschiedlichen Skalen gewonnenen Gewebeparameter auch räumlich miteinander in Bezug gebracht werden.

Das Ziel ist ein Softwaretool, das die Mediziner konkret bei der Therapiewahl unterstützt. So soll es die Daten der Patientinnen automatisch in Gruppen mit ähnlichen Merkmalen einteilen. Damit kann die Software Hinweise geben, welche Art von Chemotherapie man am besten anwenden sollte, wenn eine Patientin zum Beispiel anhand bestimmter Gewebeeigenschaften einer der bekannten Gruppen zugeordnet wird. Nützlich wäre das auch für eine genauere Überwachung des Therapieverlaufs: Bildet sich der Tumor bei einer bestimmten Chemotherapie so schnell wie erwartet zurück? Wenn nicht, kann der Arzt eine ineffektive Therapie rechtzeitig abbrechen und durch eine anderes Medikament ersetzen.
Über VPH-PRISM:

VPH-PRISM steht für „Virtual Physiological Human: Personalized Predictive Breast Cancer Therapy Through Integrated Tissue Micro-Structure Modeling“. Das Projekt wird von der EU mit einer Summe von 3,7 Millionen Euro gefördert. Es startete im März 2013 und endet im Februar 2016. Das Konsortium setzt sich aus neun Partnern aus fünf Ländern zusammen und umfasst Forschungsinstitute, klinische Brustzentren und Philips Research.
• EIBIR, European Institute for Biomedical Imaging Research, Wien, AT (Projektkoordination)
• Fraunhofer MEVIS, Institut für Bildgestützte Medizin, Bremen, DE (Wissenschaftliche Koordination)
• Radboud University Nijmegen Medical Center, NL
• University College London, UK
• University of Dundee, UK
• University of Chicago, USA
• Medizinische Universität Wien, AT
• Boca Raton Regional Hospital, USA
• Philips Research Hamburg, DE

Bianka Hofmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.mevis.de
http://www.vphprism.eu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Vitamin-Mangel, der Kampf gegen die Antriebslosigkeit und Nahrung für die Nerven
08.12.2016 | PhytoDoc Ltd.

nachricht Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs
06.12.2016 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie