Zusammenfassung
Das Gebiet der Onkologie hat sich in den letzten Jahrzehnten deutlich weiterentwickelt.
Klassische Chemotherapien werden aktuell zunehmend durch neue, zielgerichtete „State-of-the-Art“-Therapien
ersetzt. Diese zielgerichteten Therapien basieren auf einer Zusammenführung von Informationen
aus der molekularen Pathologie, spezifischen Tumormarkern und fortgeschrittener Bildgebungstechnik.
PET/CT und PET/MRT bieten aufseiten der Bildgebung hierbei die einzigartige Möglichkeit
funktionelle und anatomische Informationen in einer Untersuchung zu vereinen. Bis
vor Kurzem wurden PET- und CT/MRT-Bilder meistens binär (Tumor ja/nein) analysiert
ohne wesentliche Informationen über die räumliche Verteilung von relevanten Bildparametern
innerhalb einer Tumorläsion zu erheben. Mit der Entwicklung und dem Voranschreiten
von Texturanalyse-Softwares der nächsten Generation ist es jetzt möglich eine Tumorläsion
auch bez. ihrer Heterogenität und Expression spezifischer Zielstrukturen auf den Tumorzellen
zu charakterisieren. Jedoch gibt es bei diesem Vorgehen mehrere Herausforderungen,
wobei die wichtigste ist, die durch die Texturanalysen generierten großen Datenmengen
zu interpretieren. Der Erfolg des „Machine Learning“/des maschinellen Lernens in anderen
Gebieten der Wissenschaft, welche mit ähnlich großen Datenmengen umgehen müssen, hat
ein neues Kapitel in der zielgerichteten Onkologie mit radioaktiv-markierten Proben
eröffnet. In unserem Review-Artikel haben wir das primäre Ziel, aktuelle Literatur
und zukünftige Trends der Integration von „Machine Learning“ in der Onkologie durch
die Nutzung der Fusionsbildgebung mittels PET/CT oder PET/MRT zusammengefasst.
Abstract
The field of oncology has advanced significantly in the last couple of decades. „Blanket
treatment“ with chemotherapy is now being slowly replaced by state of the art targeted
therapy. These targeted therapies are guided by integration of information from molecular
pathology, surrogate tumor markers, and advanced imaging technologies. PET/CT and
PET/MRI offer the unique opportunity to combine functional and anatomical information.
Until recently the PET and CT/MRI images were mostly analyzed as „structural binary
changes“ with little information on the spatial distribution of relevant imaging parameters
within a tumor lesion. With advancement of next generation texture analyses software
it is now possible to characterize a tumor lesion with respect to its heterogeneity
and target expression. However, there are several challenges in this approach most
important amongst them is the ways and means of interpreting vast data generated through
the texture analyses. Success of machine learning in other fields of science dealing
with similarly large data has opened up a new chapter in precision oncology with radiolabeled
probes. In our review article we have summarized the primary aim, current literature
and future trends in the integration of machine learning in oncology using PET/CT
or PET/MRI images.
Schlüsselwörter
„Machine Learning“ / maschinelles Lernen - Radiomics - Fusionsbildgebung - FDG-PET/CT
- Texturanalyse
Keywords
Machine Learning - Big Data - hybrid imaging - PET - texture analysis