Obrazowanie medyczne metodą radiomiki: zobaczyć to, co niewidoczne dla oka
Pojawienie się w ostatnim czasie zaawansowanej analizy obrazowania (radiomiki) rewolucjonizuje naukę o obrazowaniu, dostarczając szczegółowych informacji ilościowych, które pozwalają na przestrzenne i czasowe zrozumienie biologii nowotworów. Technologia ta wykorzystuje wzorce radiologiczne do charakterystyki fenotypu guza w czasie leczenia i po nim oraz dostarcza kluczowych informacji predykcyjnych. Współpraca radiomiki z MRI Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) jest jedną z najbardziej obiecujących technik wykrywania nowotworów i mierzenia ich progresji. Jednakże, zmienność natężenia pola magnetycznego wytwarza zmienne obrazy MRI, co stanowi wyzwanie dla analizy metodą radiomiki. Naukowcy z finansowanego przez UE projektu REACT zajęli się tym zagadnieniem, wykorzystując innowacyjne rozwiązanie, które w znormalizowany sposób pozyskuje informacje ilościowe z obrazów medycznych MRI. Jest to możliwe dzięki zbiorowi stabilnych cech fenotypu nowotworu, takich jak kształt i struktura (oraz innym cechom niewykrywalnym gołym okiem), które korelują z patologią tkanki niezależnie od natężenia pola magnetycznego czy marki urządzenia. „Naszym celem było dostarczenie klinicystom większej ilości informacji i pomoc w podejmowaniu decyzji dotyczących leczenia”, tłumaczy dr Samir Barakat, główny naukowiec PT Theragnostic B.V. firmy zajmującej się rozwojem zindywidualizowanych terapii raka. Naukowcy REACT wykorzystali moc zaawansowanej sztucznej inteligencji, takiej jak uczenie głębokie i maszynowe, aby uzyskać dokładne i solidne decyzje kliniczne w oparciu o standardowe obrazowanie kliniczne. Radiomika może być wykorzystywana jako zastępczy punkt końcowy do szacowania okresu przeżycia wolnego od progresji i może dostarczać ważnych informacji na temat skuteczności poszczególnych leków. Co ważne, znormalizowana metodologia powstała w trakcie realizacji projektu REACT umożliwia przeprowadzanie analizy w wielu ośrodkach i u wielu producentów, zmniejszając tym samym zmienność. Ponadto uzyskane dane umożliwiają stratyfikację pacjentów i ułatwiają szybkie wykrywanie powikłań. Przyszłość radiomiki Heterogeniczność przestrzenna i czasowa guzów oraz duża ilość dostępnych metod leczenia stanowią poważne wyzwanie, jeżeli chodzi o podejmowanie decyzji o leczeniu. Identyfikacja różnic biologicznych między nowotworami za pomocą biomarkerów jest obiecującym podejściem do spersonalizowanych terapii. Idealnie byłoby, gdyby ta identyfikacja mogła być nieinwazyjna i odzwierciedlała złożoność guzów litych. Radiomika jest potężnym narzędziem, które może wykorzystywać rutynowo pozyskiwane obrazy do tworzenia kompleksowej charakterystyki nowotworu oraz projektowania spersonalizowanych terapii. Dzięki wykorzystaniu setek obrazów pozwala to na bardziej czułą i niezawodną identyfikację typów nowotworów, niż jest to obecnie możliwe. Jednocześnie radiomika może być wykorzystywana do monitorowania rozwoju i postępu chorób lub reakcji na leczenie. W przeciwieństwie do drogich technologii genomicznych i proteomicznych, dane ilościowe stosowane w radiomice mogą być wykorzystywane w rutynowej opiece klinicznej. Poprzez platformę do wysokowydajnej eksploracji cech ilościowych obrazów, projekt REACT dąży do poszerzenia wiedzy i poprawy dokładności diagnostycznej, prognostycznej i predykcyjnej istniejącego systemu wspomagania decyzji klinicznych. Niewątpliwie przyszłość leczenia nowotworów wiąże się z szybką diagnozą i medycyną spersonalizowaną. Zapewnienie pacjentom odpowiedniego leczenia w dłuższej perspektywie czasowej zwiększy wskaźniki przeżywalności, poprawi jakość życia pacjentów i obniży koszty opieki zdrowotnej. Jeżeli chodzi o przyszłość, dr Bakarat uważa, że „radiomika ma potencjał, by znacząco poszerzyć obecne możliwości MRI w onkologii".
Słowa kluczowe
REACT, radiomika, MRI, rak, ilościowe, obrazowanie medyczne, fenotyp nowotworu, terapie spersonalizowane, stratyfikacja pacjentów