Extrapankreatische Organmetastasen: Vorhersage mit neuem Deep-Learning-Modell

Kontrastverstärkte Computertomographiescans (CECT) können der diagnostischen Beurteilung von extrapankreatischen Organmetastasen dienen. Forschende haben nun mit dem PMPD-Algorithmus (Pancreatic Cancer Metastasis Prediction Deep-Learning) ein auf einem Convolutional Neural Network (CNN) basierendes Modell dafür entwickelt.

Der PMPD-Algorithmus dient Vorhersage des Vorliegens von Metastasen auf Basis von CECT-Bildern des Primärtumors. Dieses Deep-Learning-Modell erwies sich als leistungsstark bei der Vorhersage von Metastasen in extrapankreatischen Organen bei Patienten mit duktalem Adeno­karzinom des Pankreas (PDAC).

Die Forschenden unterteilten zunächst CECT-Bilder in der Pfortaderphase von 335 PDAC-Patienten aus der PanGenEU-Studie und dem First Affiliated Hospital der Zheng­zhou University (ZZU, China) im Rahmen einer fünffachen Kreuz­validierung nach dem Zufalls­prinzip in Trainings- und interne Validierungssätze. Zur Bewertung der Ergebnisse dienten 2 unabhängige externe Validierungsdatensätze mit 143 Patienten aus dem Radboud University Medical Center (RUMC, Niederlande), die Teil der PANCAIM-Studie (RUMC-PANCAIM) waren, und 183 Patienten aus der PREOPANC-Studie der Dutch Pancreatic Cancer Group (PREOPANC-DPCG).

Der AUROC-Wert für das intern getestete Modell betrug 0,895 beziehungsweise 0,779 in den PanGenEU- beziehungsweise ZZU-Datensätzen. In den externen Validierungssätzen lag der mittlere AUROC-Wert bei 0,806 für RUMC-PANCAIM und 0,761 für PREOPANC-DPCG. Bei einer Stratifi­zierung nach den verschiedenen Metastasierungsorten erreichte das PMPD-Modell einen durchschnitt­lichen AUROC von 0,901–0,927 in den PanGenEU-, von 0,782–0,807 in den ZZU- und von 0,761–0,820 in den PREOPANC-DPCG-Sätzen.

Ein aus dem PMPD abgeleiteter Metastasierungsrisikoscore (MRS) (HR 2,77; 95 %-KI 1,99–3,86; p=1,59×10^-9) übertraf den Resek­tabilitätsstatus aus den Leitlinien des National Comprehensive Cancer Network und den Biomarker CA(Carbohydrat-Antigen)19-9 bei der Vorhersage des OS. Gleichzeitig konnte der MRS potenziell die Entwicklung von Metastasen vorher­sagen (AUROC=0,716 innerhalb von 3 Monaten; AUROC=0,645 innerhalb von 6 Monaten).

(je)