Ein klareres Bild
Die Brustkrebsvorsorge oder Mammographie kann bei Patientinnen Gefühle von Unbehagen, Unruhe und Verletzlichkeit auslösen. Nach der Untersuchung folgt oft der Stress des Wartens auf Ergebnisse, die zudem häufig mit medizinischem Fachjargon gespickt sind, der unbeabsichtigt zweideutig wirken kann. In manchen Fällen erhalten Frauen sogar eine Aufforderung zur Nachuntersuchung – etwa aufgrund von dichtem Drüsengewebe oder einer fehlerhaften Positionierung während des Scans.
Die Realität ist, dass bei einer von acht Frauen in den USA im Laufe ihres Lebens Brustkrebs diagnostiziert wird. Auch für die anderen sieben Frauen bleibt die Erfahrung nicht immer folgenlos. Einige von ihnen erleben den Schock eines falschen Krebsverdachts. Dabei kann eine Früherkennung das Sterberisiko drastisch senken.
Doch obwohl in den Vereinigten Staaten jährlich 40 Millionen Mammographien durchgeführt werden, übersehen herkömmliche, altersbasierte Screenings laut der American Cancer Society 20 Prozent aller Krebserkrankungen. Diese gesamte Tortur kann dazu führen, dass sich Patientinnen verloren und verwirrt fühlen, selbst wenn sie am Ende einen positiven Bescheid erhalten.
Haben Sie keine Angst, Wissen ist Macht und wir haben das Glück, in einer Zeit zu leben, in der wir unsere Gesundheitsvorsorge präventiv durchführen können.
Das Gesundheitswesen wird gestärkt
Um diese Erfahrung für Patientinnen positiv zu verändern, müssen wir medizinisches Fachpersonal und Radiologen mit den richtigen Werkzeugen ausstatten. Es geht darum, Patientinnen mit einem erhöhten Krebsrisiko präziser zu identifizieren und personalisierte Vorsorgeempfehlungen zu geben, die Frauen aktiv in ihre eigene Gesundheit einbeziehen. Softwareunternehmen im Gesundheitswesen wie Volpara Health leisten hier Pionierarbeit und bieten durch den Einsatz von KI (Künstlicher Intelligenz) eine neue Dimension der Unterstützung.
Das aus Neuseeland stammende Unternehmen Volpara, das derzeit über 2000 Einrichtungen auf der ganzen Welt bedient, ist seit fünfzehn Jahren führend in der Branche für Gesundheitssoftware und seit sieben Jahren Teil des Cloud-Partnerprogramms von Microsoft. Es wurde 2023 von Microsoft zum Partner des Jahres für Gesundheitswesen und Biowissenschaften gekürt.
Die KI-basierte Dichtemessung von Volpara hat bereits die Brustzusammensetzung von mehr als 17,3 Millionen Patientinnen in 41 Ländern analysiert.
Dichtes Brustgewebe, bei dem das fibröse oder drüsige Gewebe die Interpretation möglicher Krebstumore erschwert, kann dazu führen, dass Gesundheitsdienstleister Schwierigkeiten haben, Unregelmäßigkeiten mit bloßem Auge zu erkennen. Untersuchungen haben gezeigt, dass Radiolog*innen, welche die Brustdichte visuell beurteilen, Dichtekategorien inkonsistent zuweisen, was sich auf die Möglichkeit der Patientin auswirkt, eine Ultraschalluntersuchung oder eine MRI durchführen zu lassen, um eine bessere Erkennungschance zu haben. Bildverarbeitungsalgorithmen von Anbietern können auch den visuellen Eindruck der Brustdichte beeinflussen.Die KI leistet die schwere Vorarbeit, quantitativ und volumetrisch auf kontinuierlicher Skala für eine höhere Genauigkeit. Die große DENSE-Studie zeigte, dass die Verwendung von Volparas KI zur Auswahl von Frauen mit extrem dichten Brüsten für die MRI zusätzlich zur Mammographie die Anzahl der nach einer normalen Mammographie entdeckten Intervall-Krebserkrankungen drastisch reduzierte und gleichzeitig falsch-positive Ergebnisse reduzierte.
„Wir verfügen über die fundierte, physikbasierte Expertise, die notwendig ist, um Rohdaten von Bildern zu analysieren und eine hochpräzise volumetrische Analyse der Brustdichte zu erstellen“, erklärt Teri Thomas, CEO von Volpara. „Jede Stellschraube, an der wir innerhalb unseres gesamten Präventions- und Früherkennungs-Ökosystems durch den Einsatz von Technologie drehen können, hat eine unmittelbare positive Auswirkung auf die Patientinnen und ihre Familien.“
Der Ansatz von Volpara, KI für die Brustbildgebung einzusetzen – also subjektive Entscheidungen in objektive Daten zu verwandeln – wurde über die reine Messung der Brustdichte hinaus erweitert. Die Software Volpara Analytics nutzt einen Algorithmus, um die Bildqualität jeder einzelnen Mammographie in einem Brustzentrum zu bewerten. Sie gibt den MTRA (Medizinisch-Technischen Radiologieassistenten) direktes Feedback, um die Positionierung und Kompression zu optimieren. Dies stellt sicher, dass Radiologen die bestmögliche Grundlage für eine erfolgreiche Früherkennung haben.
Die Sensitivität einer Mammographie sinkt von 84 % auf 66,3 %, wenn die Qualität der Positionierung nicht den erforderlichen Kriterien entspricht. Probleme wie die unvollständige Abbildung der gesamten Brust auf dem Mammographie-Bild sind für bis zu 80,6 % aller vermeidbaren Wiederholungsaufnahmen verantwortlich.
Die Software Volpara Risk Pathways kombiniert eine Berechnung der Krebsrisikobewertung mit evidenzbasierten Behandlungsrichtlinien, um Patientinnen mit erhöhtem Risiko dabei zu helfen, den richtigen Test zur richtigen Zeit zu erhalten oder sogar vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen. Zuletzt hat sich Volpara mit Lunit Inc. zusammengetan, einem weltweit führenden Anbieter von KI-gestützten Lösungen für die Krebsdiagnostik und -therapeutika. Lunit INSIGHT für die Brustbildgebung erweitert das Ökosystem von Volpara um eine KI-Lösung, die den Radiologen bei der Suche nach Anomalien unterstützt, um die Krebserkennungsraten zu verbessern und falsch-positive Ergebnisse zu reduzieren.
Beim Aufnehmen, Organisieren und Speichern eines so umfangreichen Inventars von Bildern kommt Microsoft Azure ins Spiel. Mammographie-Bilder werden anonymisiert und von ihrem Entstehungsort in einem Röntgengerät zur Speicherung und Analyse in die Microsoft Azure-Cloud übertragen. Azure speichert die Daten und stellt die Rechenleistung und die Umgebung bereit, in der die KI von Volpara ausgeführt wird, damit sie Ärzt*innen von jedem Ort aus zur Überprüfung zur Verfügung steht.
Sensible Daten schützen
Im Gesundheitswesen werden Cyberangriffe immer raffinierter. Daher ist es heute wichtiger denn je, echte Bedrohungen präzise von Fehlalarmen zu unterscheiden. Die hochspezialisierte Brustkrebs-Vorsorge von Volpara basiert auf einem komplexen Zusammenspiel aus bildgebenden Verfahren und IT-Systemen – ein Netzwerk, das lückenlos und rund um die Uhr geschützt sein muss. Patientinnen vertrauen dabei auf die Sicherheit der Cloud, um ihre sensiblen Mammographie-Daten und Aufnahmen in guten Händen zu wissen.
Volpara verwendet Microsoft Defender für IoT, um seine Daten zu schützen, sowie Microsoft Sentinel und Microsoft Defender for Endpoint, um Bedrohungen zu identifizieren und zu bekämpfen. Diese ganzheitliche Lösung vereint SIEM-, XDR- und IoT-Schutz, um Daten und medizinische Aufzeichnungen in Übereinstimmung mit den geltenden Vorschriften zu schützen. Patient*innen und Administrator*innen können sich darauf verlassen, dass ihre sensiblen Daten sicher und geschützt sind.
Ich möchte, dass Frauen meine Geschichte kennen, dass jede Frau wachsam ist und dass sie wissen, dass wenn es mir passiert ist, es jedem passieren kann.
Patient*innen ermächtigen
Untersuchungen haben gezeigt, dass die Inanspruchnahme von Primär- und Präventionsleistungen umso geringer ist, je mehr Patient*innen Schwierigkeiten haben, Informationen zu finden und zu verstehen, die ihnen von medizinischen Diensten zur Verfügung gestellt werden. Dazu gehören empfohlene Brustkrebs-Screenings und die damit verbundenen Behandlungspfade, die sich daraus ergeben.
Angesichts der zunehmenden Fälle von Brustkrebs bei jüngeren Frauen und der bestehenden Unterschiede bei der Brustkrebssterblichkeit, insbesondere bei schwarzen Frauen, die etwa 40 % häufiger an der Krankheit sterben als weiße Frauen, sind klare und umsetzbare Informationen für Patientinnen von entscheidender Bedeutung. Der bildoptimierte Patientenbrief von Volpara, bekannt als Volpara Thumbnail™, verwendet die eigenen Bilder einer Pantientin oder eines Patienten, um die Lücke zwischen dem Erhalt der Ergebnisse, dem Verständnis der Ergebnisse und der Nachverfolgung zu schließen.
Das Thumbnail ist eine Ergänzung zu den Screening-Ergebnissen der Patient*innen. Es enthält zwei nicht-diagnostische Mammographiebilder aus der Untersuchung – eines von jeder Brust – was oft das erste Mal ist, dass eine Patientin sieht, wie ihre Brüste in einer Mammographie aussehen. Der Inhalt enthält auch eine prozentuale Aufschlüsselung des dichten Brustgewebes, eine Referenzskala für niedrige bis hohe Brustdichte und einen QR-Code, der auf Bildungsinformationen verweist.
Im Southtowns Radiology and Imaging Center liegt der Vorteil der Integration des Volpara Thumbnails in die Patientenbriefe auf der Hand. Die Einhaltungsrate bei Patientinnen mit dichter Brust, die ergänzende Screening-Empfehlungen durchführten, lag bei bis zu 85 %.
„Ich denke, die meisten Menschen sind visuelle Lerner“, sagt Diana Iglewski, Direktorin für Klinische Versorgung und Frauenbildgebung, Southtowns Radiology. „Patient*innen wollen in der Lage sein, ihre eigenen Entscheidungen zu treffen und aufgeklärt zu werden. Der Thumbnail-Brief gibt ihnen das. Er bietet uns auch die Möglichkeit, zu unterrichten und jede Patientin wissen zu lassen, wo sie steht. Über die Patient*innenaufklärung hinaus trägt er meiner Meinung nach dazu bei, die Einhaltung der Empfehlungen für ergänzende Vorsorgeuntersuchungen zu fördern.“
Die Fakten präsentieren
Eine dichte Realität
Laut der Mayo Clinic und anderen Quellen haben etwa 50 % der Frauen, insbesondere solche mit einem niedrigeren Body-Mass-Index, dichtes Brustgewebe. Bei jüngeren Frauen tritt es sogar noch häufiger auf. Ein Verständnis der Brustdichte ist für Patientinnen von unschätzbarem Wert, da es sie in die Lage versetzt, proaktiv zu handeln und zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen zu treffen.
Wann sollte ein Screening durchgeführt werden?
Ärzt*innen empfehlen, die Brustkrebsvorsorge frühestens im Alter von 40 und spätestens 50 Jahren zu beginnen. Davon abgesehen wird jedes Jahr bei über 50.000 Frauen Brustkrebs im Frühstadium diagnostiziert. Jüngere Frauen können gefährdet sein, wenn sie bekannte genetische Mutationen oder Verwandte haben, bei denen früh Brustkrebs diagnostiziert wurde, und sollten noch vor dem 40. Lebensjahr eine Risikobewertung beantragen.
Visuelle Klarheit
Patient*innen-Screening-Briefe, die die Volpara-Miniaturansicht enthalten, bieten eine zusätzliche Ebene der Klarheit für Patientinnen, indem sie visuell darlegen, wo ihre Ergebnisse über einen Bereich von Prozentsätzen der Brustdichte liegen. Der Zugriff auf diese Art der Visualisierung kann die Einhaltung von Empfehlungen und den Abschluss von Präventionsmaßnahmen verbessern.
Verfeinerung der Ergebnisse
Ein großer Stresspunkt nach einer Mammographie kann sein, dass aufgrund einer falsch-positiven Diagnose eine weitere Nachuntersuchung durchgeführt werden muss. Durch die Nutzung der präzisionsbasierten Fähigkeiten der KI zur besseren Erkennung von Anomalien verfügen Gesundheitsdienstleister über eine Art zweites Augenpaar, das hilft, zusätzliche Vorsorgeuntersuchungen zu vermeiden und den Patient*innen die Sicherheit zu geben, die sie benötigen.
Erweitern der Möglichkeiten
Dieselbe KI-Software, die als zweites Augenpaar für Brust-Screenings dient, befindet sich jetzt in einem Stadium, in dem sie auch für das Screening auf Brustarterienverkalkungen (BACs) angewendet werden kann, die ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen signalisieren können, an denen 10-mal mehr Frauen sterben als an Brustkrebs.
„Bei einer Mammographie ist die Kalziumansammlung in den Arterien der Brüste ein klarer Indikator für das fortgeschrittene Risiko einer Frau für Herzerkrankungen“, fügt Thomas hinzu. „Es ist bekannt als der stille Killer für Frauen, weil es einen Herzinfarkt geben kann, ohne die klassischen Symptome wie erdrückende Schmerzen, Taubheitsgefühl oder das kribbelnde, ausstrahlende Gefühl im linken Arm. Frauen können über Symptome wie Übelkeit oder Müdigkeit berichten.“
Die Expert*innen für maschinelles Lernen und KI von Microsoft Azure haben das BAC-Modell und die Datenverarbeitung von Volpara verbessert. Darüber hinaus arbeiten Microsoft-Ingenieur*innen mit dem Volpara-Team zusammen, um die technische Entwicklung und Operationalisierung des Produkts voranzutreiben. Auf diese Weise können sowohl Krebs als auch Herzerkrankungen in einem einzigen Scan erkannt werden.
Ich glaube, dass die Rolle der Radiolog*innen auch in Zukunft sehr wichtig sein wird, aber KI wird ebenfalls ein unverzichtbares Werkzeug sein, keine Kuriosität.
Die Zukunft der KI im Gesundheitswesen
Für Microsoft-Kund*innen im Gesundheitswesen, die riesige Datenmengen verarbeiten, tragen die Plattform- und Cloudsysteme von Azure dazu bei, ihre Arbeitsweise zu verändern. Das Programm „Microsoft AI for Health“ arbeitet außerdem mit über 200 Stipendiat*innen an gemeinsamen Projekten, die darauf abzielen, die medizinische Forschung zu beschleunigen, Forschungskapazitäten aufzubauen, Erkenntnisse über globale Gesundheit zu gewinnen und gesundheitliche Ungleichheiten zu beseitigen.
Von der Forschung im Bereich der öffentlichen Gesundheit über die Bildgebungsanalyse bis hin zur Cloud-Infrastruktur sind die Fähigkeiten der KI gut aufgestellt, um in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Gesundheitsergebnisse für viele zu spielen. Wichtig ist die erfolgreiche Integration von KI mit konsequenten und klaren Überlegungen, wie dies ethisch vertretbar ist.
KI hat das Zeug dazu, das Werkzeug zu sein, das Gesundheitsdienstleister benötigen, um die Patient*innenergebnisse und das Patient*innenerlebnis insgesamt neu zu gestalten und zu verbessern.
Neue Antworten auf Brustkrebs finden
Trevor Noah und Dr. Savannah Partridge, Professorin für Radiologie an der University of Washington und am Fred Hutchinson Cancer Center, diskutieren, wie MRIs und KI Radiologen helfen, Brustkrebs bei Frauen im Frühstadium zu erkennen.
