Bildgebende Daten in der Krebsmedizin als Schlüssel zu KI-Diagnoseinstrumenten
In Anbetracht der Tausenden – vielleicht Hunderttausenden – von Krankheitsarten, werden zunehmend Instrumente mit KI (künstliche Intelligenz) zur Unterstützung der Krankheitsdiagnose eingesetzt. Für eine effektive Diagnose werden allerdings große Datenmengen benötigt, damit diese Instrumente richtig trainiert und erprobt werden können. Projekt EuCanImage(öffnet in neuem Fenster) trachtete zum Erreichen dieses Ziel danach, ein europaweites Archiv für Bildgebungsdaten in der Krebsmedizin aufzubauen. Die Idee war, diese Ressource mit klinischen Informationen, einschließlich Laborergebnissen und Tumoranalysen, zu kombinieren, um ein vollständigeres Profilbild der Patientinnen und Patienten zu erstellen. Ein weiteres Schlüsselelement war die Sicherstellung der Vielfalt innerhalb des Datensatzes, um KI-Tools die Berücksichtigung verschiedener Bevölkerungsgruppen und europäischer Länder zu ermöglichen. Die Entwicklung einer europaweiten Ressource ist auch für Erkrankungen mit geringer Inzidenz wie beispielsweise Leberkrebs von entscheidender Bedeutung, da in der Regel nur geringe Datenmengen in lokalen Archiven gespeichert sind.
Medizinische Bildgebung und klinische Daten
Zum Aufbau der Plattform wurden bestehende Netze und Dateninfrastrukturen in Europa zusammengeführt. Dazu gehörten das in Österreich ansässige BBMRI-ERIC, das biologische und Gewebedaten sammelt, Euro-BioImaging, das freien Zugang zu biomedizinischer Bildgebung bietet, und das European Genome-phenome Archive, das genetische, phänotypische und klinische Daten für biomedizinische Forschungsvorhaben enthält. „Wir erhielten auch Einblicke vom Cancer Imaging Archive in den USA, damit das Rad nicht erfunden werden musste“, erklärt Projektkoordinator Karim Lekadir von der Universität Barcelona(öffnet in neuem Fenster). „Darüber hinaus waren andere Forschungseinrichtungen, Datenwissenschaftlerinnen und Datenwissenschaftler und klinische Zentren beteiligt.“ Dem Konsortium gehörten auch Unternehmen für die Entwicklung der KI-Tools sowie Organisationen wie die Europäische Vereinigung für Krebsforschung an. „Insgesamt waren etwa 20 Einrichtungen aus ganz Europa beteiligt“, merkt Lekadir an.
Auf unerfüllte klinische Bedarfe eingehen
Der Plattform gelang es, 25 000 neue Krebsfälle in ganz Europa zusammenzutragen, wobei der Schwerpunkt auf Brust-, Darm- und Leberkrebs lag. Anhand realer Fallstudien wurden unerfüllte klinische Bedarfe aufgezeigt. Es wurde herausgearbeitet, dass KI beispielsweise bei der Suche nach kleinen Tumoren in der Leber hilfreich sein könnte. „Bei dieser Plattform geht es um die Lösung medizinischer Probleme, deshalb haben wir zunächst mit klinischen Fachkräften gesprochen und dann die Entwicklung weitergeführt“, sagt Lekadir. Ein weiteres Schlüsselelement der Plattform ist, dass sie auf föderalem Lernen basiert. „Das bedeutet, dass die Daten an Ort und Stelle verbleiben können“, erklärt Lekadir. „Anstatt dass Krankenhausdaten an Personen im Bereich der Forschung und Entwicklung übermittelt werden, gehen die Tools zum Speicherort der Daten. Dies hat sich zu einer Referenzlösung in Europa entwickelt. Cancer Image Europe(öffnet in neuem Fenster), ein Flaggschiffprogramm der EU, vernetzt nun Archive wie unseres, und hierzu greift die Initiative auf unsere föderale Lernplattform zurück.“
KI-Gesundheitstools bereitstellen
Zusätzlich zu der Datenplattform(öffnet in neuem Fenster) baute das Projektteam auf früheren Arbeiten im Bereich von KI und Ethik auf, um die FUTURE-AI-Leitlinie(öffnet in neuem Fenster) zu erstellen. Andere Projekte wurden dazu eingeladen, sich an der Entwicklung dieser Ressource zu beteiligen. „Das ist wichtig, denn ohne Vertrauen funktioniert es nicht“, so Lekadir. „Im Februar 2025 wurde ein Paper veröffentlicht, der seither mehr als 300 Mal zitiert wurde.“ Dieser Aspekt des Projekts wird im Rahmen der Initiative COMPASS-AI(öffnet in neuem Fenster) fortgeführt, die die verantwortungsvolle und effektive Integration von KI in die klinische Umgebung fördern soll. Das Projekt hat auch Erkenntnisse für die rechtliche Governance der gemeinsamen Datennutzung geliefert. Zu den nächsten Schritten zählt die Integration der Plattform in Cancer Image Europe, wodurch sichergestellt wird, dass die Erfolge des Projekts mit anderen Erfolgen verknüpft werden und darauf aufgebaut werden kann. „Wir befinden uns auf dem Weg von der im Labor entwickelten KI hin zur Entwicklung von KI-Lösungen auf der Basis von realen Krankenhausdaten“, sagt Lekadir.
