Verteiltes Lernen von Edic- und Cardiac-Dosiseffekten bei Lungenkrebs (DECIDE)

Die Herzdosis war bei Patienten mit Lungenbestrahlung kein großes Problem, bis die Ergebnisse der RTOG-Studie 0617 (Radiation Therapy Oncology Group) einen Zusammenhang zwischen Herzdosis und Überleben zeigten. Seitdem wurde in zahlreichen Veröffentlichungen der Zusammenhang zwischen der kardialen (Substruktur-)Dosis und entweder dem Überleben oder der kardialen Toxizität untersucht. Im Idealfall wäre die kardiale Toxizität vom Überleben getrennt. Die prospektive Bewertung der Herztoxizität war jedoch keine Standardpraxis, und die retrospektive Bewertung ist aufgrund der Überschneidung von Symptomen der Herztoxizität und der Symptome von Lungenkrebs (Behandlung) eine Herausforderung. Daher wird die Herztoxizität in realen Kohorten normalerweise nicht richtig bewertet und die meisten größeren Studien betrachten pragmatisch das Gesamtüberleben als primären Endpunkt, und der Zusammenhang zwischen Herzdosis und Herztoxizität ist für Lungenkrebspatienten nicht gut belegt.

Herztoxizität ist möglicherweise nicht der einzige Faktor für eine verringerte Überlebensrate. Die Toxizität des Immunsystems könnte ein konkurrierendes Risiko oder ein wesentlicher Faktor sein, bei dem die Herzdosis ein Ersatz für die Blutdosis ist. Die Dosis für das Immunsystem wird als EDIC (effektive Dosis für zirkulierende Immunzellen) definiert und umfasst die Herzdosis, die Lungendosis und die Körperdosis zusammen. Da sich EDIC-Dosis und Herzdosis teilweise überschneiden, ist eine große Kohorte mit erheblichen Variationen erforderlich, um die beiden Effekte zu entkoppeln. In vielen Strahlentherapiezentren auf der ganzen Welt stehen derart große Mengen an Daten zur Routineversorgung sofort zur Verfügung. Das Problem, mit dem wir konfrontiert sind, ist nicht der Mangel an Daten zur Routineversorgung, sondern die Bereitstellung solcher Daten für die Analyse. DECIDE verfolgt einen föderierten Lernansatz, was bedeutet, dass Daten nicht innerhalb einer einzigen Institution zentralisiert werden müssen, um für die Verwendung geeignet zu sein. Unser Ziel ist es, eine beispiellos große Kohorte von 20.000 Patienten einzubeziehen.

In diesem Vorschlag müssen wir wissenschaftliche und technologische Innovationen hinzufügen, die den bestehenden föderierten Lernrahmen nutzen, um die Unterstützung von mehr als 25 gleichzeitig verbundenen Partnern zu ermöglichen. Wir werden (verallgemeinerte) lineare epidemiologische Modelle sowie neue, auf Computer Vision basierende Modelle für Ergebnisvorhersagen trainieren. Da das ursachenspezifische Überleben (Herztoxizität oder Immuntoxizität) in großen Studien nicht verfügbar oder unzuverlässig ist, werden wir den pragmatischeren Endpunkt des Überlebens verwenden. Durch die Aufklärung der klinischen Beiträge der Gesamtherzdosis, der Herzunterstrukturdosis und der EDIC-Dosis in Kombination mit bekannten klinischen Risikofaktoren soll die klinische Praxis der Lungenkrebs-Strahlentherapie verändert und das Überleben verbessert werden.