Rofo 2024; 196(04): 354-362
DOI: 10.1055/a-2175-4446
Review

Ermittlung aussagekräftiger Bildgebungsbiomarker: Klinische Anwendungen bei Mamma- und Prostatakarzinomen[*]

Article in several languages: English | deutsch
Tobias Bäuerle
1   Institute of Radiology, University Medical Center Erlangen, Germany
,
1   Institute of Radiology, University Medical Center Erlangen, Germany
,
Katja Pinker
2   Department of Radiology, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, United States
,
David Bonekamp
3   Department of Radiology, German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany
,
Kevin S. Zhang
3   Department of Radiology, German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany
,
Heinz-Peter Schlemmer
3   Department of Radiology, German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany
,
Peter Bannas
4   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
,
Clemens C. Cyran
5   Institute of Radiology, University Medical Center München (LMU), München, Germany
,
Michel Eisenblätter
6   Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universitätsklinikum OWL, Universität Bielefeld Campus Klinikum Lippe, 32756 Detmold, Germany
,
Ingrid Hilger
7   Experimental Radiology, University Medical Center Jena, Germany
,
Caroline Jung
4   Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Germany
,
Fritz Schick
8   Experimental Radiology, University Medical Center Tübingen, Germany
,
Franz Wegner
9   Department of Radiology, University Hospital Schleswig-Holstein Campus Lübeck, Germany
,
10   Experimental Molecular Imaging, University Medical Center Aachen, Germany
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Zusammenfassung

Hintergrund Bildgebungsbiomarker sind quantitative Parameter aus bildgebenden Modalitäten, welche nicht-invasiv erhoben werden und Aussagen über physiologische und pathophysiologische Abläufe zulassen, wobei diese aus einzelnen (monoparametrisch) oder mehreren Parametern (bi- bzw. multiparametrisch) bestehen können.

Methode Die vorliegende Übersichtsarbeit soll den Stand der Technik zur Quantifizierung von multimodalen und multiparametrischen Bildgebungsbiomarkern vorstellen. Hierbei wird die Nutzung von Biomarkern mittels künstlicher Intelligenz thematisiert und die klinische Anwendung von bildgebenden Biomarkern bei Mamma- und Prostatakarzinomen erläutert. Für die Anfertigung des Übersichtsartikels wurde basierend auf Pubmed, Web of Science und Google Scholar eine ausführliche Literaturrecherche durchgeführt. Die Ergebnisse wurden hinsichtlich Stimmigkeit und Allgemeingültigkeit ausgewertet und diskutiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Die Quantifizierung von unterschiedlichen bildgebenden Biomarkern erfolgt aus der Nutzung komplementärer Bildgebungsmodalitäten (multimodal) radiologischer und nuklearmedizinischer Techniken bzw. von Hybridverfahren. Aus diesen Techniken werden Parameter auf morphologischer (z. B. Größe), funktioneller (z. B. Vaskularisierung oder Diffusion), metabolischer (z. B. Glukosestoffwechsel) und molekularer (z. B. Expression des Prostataspezifischen Membranantigens, PSMA) Ebene bestimmt. Die Integration und Wichtung von bildgebenden Biomarkern erfolgt zunehmend mit der künstlichen Intelligenz, wobei Algorithmen des maschinellen Lernens genutzt werden. Auf diesem Wege nimmt die klinische Anwendung von bildgebenden Biomarkern zu, was anhand der Diagnostik von Mamma- und Prostatakarzinomen erläutert wird.

Kernaussagen

  • Bildgebungsbiomarker sind quantitative Parameter zur Erfassung von physiologischen und pathophysiologischen Abläufen.

  • Die Integration von bildgebenden Biomarkern aus der multimodalen und multiparametrischen Bildgebung erfolgt über Algorithmen der künstlichen Intelligenz.

  • Quantitative Parameter der Bildgebung sind grundlegender Bestandteil der Diagnostik aller Tumorentitäten, wie beispielsweise für Mamma- und Prostatakarzinome.

Zitierweise

  • Bäuerle T, Dietzel M, Pinker K et al. Identification of impactful imaging biomarker: Clinical applications for breast and prostate carcinoma. Fortschr Röntgenstr 2024; 196: 354 – 362

* Ein Artikel der AG Methodik und Forschung.




Publication History

Received: 14 April 2023

Accepted: 19 August 2023

Article published online:
09 November 2023

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