Nowoczesna medycyna coraz częściej sięga po narzędzia sztucznej inteligencji, by usprawnić diagnostykę i zwiększyć bezpieczeństwo pacjentów. Najnowsze badania naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Monachium pokazują, że AI analizująca obrazy z tomografii komputerowej może wykrywać wczesne uszkodzenia nerek i śledziony – zanim dojdzie do spadku funkcji tych narządów. To przełom w personalizacji terapii onkologicznej, który może zrewolucjonizować sposób monitorowania skutków ubocznych leczenia.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak AI analizująca obrazy TK potrafi wykryć uszkodzenia narządów zanim pojawią się objawy kliniczne.
- Dlaczego zmniejszenie objętości nerek może być wczesnym sygnałem pogarszającej się funkcji tego narządu.
- Jakie możliwości diagnostyczne oferuje nieinwazyjna analiza śledziony i jej zastosowanie w monitorowaniu leczenia nowotworów.
- W jaki sposób personalizacja terapii onkologicznych może ograniczyć skutki uboczne i poprawić bezpieczeństwo pacjentów.
Nowa era diagnostyki: AI widzi więcej niż człowiek
W diagnostyce obrazowej następuje właśnie przełom, który może na zawsze zmienić podejście do monitorowania skutków terapii onkologicznych. Zespół naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Monachium (TUM) opracował innowacyjną metodę analizy danych obrazowych, która pozwala wykryć wczesne stadium uszkodzenia nerek u pacjentów poddawanych terapii przeciwnowotworowej, zanim dojdzie do mierzalnego pogorszenia ich funkcji. Sztuczna inteligencja analizująca tomografię komputerową (TK) umożliwiła identyfikację subtelnych zmian w strukturze narządów – nie tylko nerek, ale i śledziony.
To podejście, nieinwazyjne i oparte na danych już zbieranych rutynowo podczas leczenia nowotworów, może w przyszłości posłużyć do indywidualnego dostosowywania terapii i zapobiegania poważnym powikłaniom.
Terapia celowana i ryzyko uszkodzenia nerek
Nowatorskie badania przeprowadzono na grupie 121 pacjentów z rakiem prostaty, leczonych radiofarmaceutykiem lutet-177 PSMA – nową formą terapii celowanej z zakresu medycyny nuklearnej. Choć metoda ta wykazuje obiecujące efekty w leczeniu określonych typów nowotworów, wiąże się również z ryzykiem pogorszenia funkcji nerek w trakcie terapii.
W poprzednim badaniu wykazaliśmy, że u pacjentów, u których po terapii lutet-177 PSMA doszło do pogorszenia funkcji nerek, wcześniej pojawiły się zmiany w strukturze tych narządów – wyjaśnia dr Lisa Steinhelfer, główna autorka badania.
Bez biopsji, bez dodatkowego obciążenia dla pacjenta
Z uwagi na inwazyjność biopsji oraz fakt, że nie może być ona wykonywana rutynowo, zespół dr Steinhelfer poszukiwał innych, mniej obciążających pacjenta metod wczesnego wykrywania nieprawidłowości. Wybór padł na analizę tomografii komputerowej, która i tak jest standardowym elementem kontroli w leczeniu onkologicznym, oraz wyniki badań krwi. Z danych obrazowych wyodrębniono szereg wskaźników, ale to właśnie zmiany w objętości nerek okazały się najbardziej obiecującym biomarkerem.
Objętość nerki jako nowy wskaźnik uszkodzenia
Zespół badawczy odkrył, że jeśli w ciągu sześciu miesięcy od rozpoczęcia leczenia objętość nerek pacjenta zmniejszała się o co najmniej 10%, to w kolejnych sześciu miesiącach z dużym prawdopodobieństwem dochodziło do spadku ich funkcji.
Jeśli po sześciu miesiącach leczenia okaże się, że pacjent jest w grupie podwyższonego ryzyka upośledzenia funkcji nerek, można odpowiednio zmodyfikować liczbę cykli terapii lub jej dawki – tłumaczy dr Steinhelfer. – Umożliwi to bardziej spersonalizowane podejście do leczenia.
Obecnie Szpital Uniwersytecki TUM uczestniczy w dwóch prospektywnych badaniach klinicznych, które mają na celu dalszą walidację tej strategii.
Śledziona również daje sygnały ostrzegawcze
Wcześniejsze prace zespołu badawczego wykazały także, że zmiany w objętości śledziony mogą wskazywać na zaburzenia w produkcji krwinek. To cenna obserwacja, ponieważ wiele terapii onkologicznych oddziałuje nie tylko na nerki, ale także na wątrobę i układ krwiotwórczy.
Wiele terapii przeciwnowotworowych może wpływać na funkcje wątroby lub układ hematopoetyczny – mówi dr Steinhelfer. – Wierzę, że nasze podejście może pomóc w znacznie wcześniejszym wykrywaniu szerokiego spektrum działań niepożądanych terapii niż jest to obecnie możliwe.
Nowe możliwości w personalizacji leczenia onkologicznego
Wyniki uzyskane przez naukowców z Monachium wskazują na ogromny potencjał sztucznej inteligencji w predykcji uszkodzeń narządów na bardzo wczesnym etapie, gdy nie są jeszcze widoczne w tradycyjnych badaniach laboratoryjnych. Wprowadzenie tej technologii do praktyki klinicznej może nie tylko zwiększyć bezpieczeństwo pacjentów, ale także przyczynić się do optymalizacji terapii przeciwnowotworowych.
W kontekście rosnącej roli medycyny personalizowanej oraz potrzeby minimalizowania skutków ubocznych terapii, rozwiązania takie jak to opracowane przez TUM mogą stać się standardem w monitorowaniu pacjentów onkologicznych w najbliższych latach.
Główne wnioski
- Analiza TK oparta na AI pozwala wykryć wczesne uszkodzenia nerek i śledziony, zanim dojdzie do mierzalnego pogorszenia ich funkcji.
- Utrata ponad 10% objętości nerek w ciągu 6 miesięcy od rozpoczęcia terapii lutet-177 PSMA zwiastuje znaczące pogorszenie funkcji nerek w kolejnym półroczu.
- AI identyfikuje zmiany w narządach na podstawie rutynowo zbieranych danych obrazowych, eliminując potrzebę biopsji i dodatkowych badań.
- Terapia onkologiczna może być dostosowana indywidualnie do pacjenta, jeśli wcześniej wykryje się ryzyko uszkodzeń – obecnie trwają dwa badania kliniczne potwierdzające skuteczność tej metody.
Źródło:
- Technical University of Munich
