Memorial Sloan Kettering optimierte die Platzierung von Prostatakrebs-Seeds in Echtzeit

Das Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, das älteste private Krebszentrum der Welt, behandelt Prostatakrebs mit Brachytherapie, dem Einbringen radioaktiver Seeds in den Tumor. Die Pläne wurden vor der Operation berechnet, sodass die Abweichung zwischen geplanter und tatsächlicher Seed-Platzierung die Ergebnisse verschlechterte und kostspielige präoperative Simulationen sowie postimplantative dosimetrische Analysen erforderte.

In Zusammenarbeit mit Eva K. Lee vom Georgia Tech entwickelte Marco Zaider vom MSKCC Optimierungsmodelle, die die Seed-Platzierung in Echtzeit während der Operation planen und dabei die tatsächlichen Positionen statt des präoperativen Plans zugrunde legen. Das System benötigt etwa 20-30 Prozent weniger Seeds und 15 Prozent weniger Nadeln, verkürzt die Operationssaalzeit und macht den Eingriff weniger invasiv.

Die gemessenen Ergebnisse sind bessere Patientenergebnisse und niedrigere Behandlungskosten: Die Komplikationen sinken um bis zu 45-60 Prozent, weil weniger Strahlung gesunde Strukturen erreicht, und der Wegfall der Simulations- und Analyseschritte könnte allein in den USA jährlich Hunderte Millionen Dollar einsparen. Mike Tricks Ankündigung des Edelman-Siegs 2007 nennt Lees konservative Schätzung von 450 Millionen Dollar jährlich für die Prostatakrebsbehandlung.

Die Behandlung optimieren, während der Patient offen ist

Die Neuberechnung während der Operation brachte den Plan mit der Realität in Einklang, statt zu hoffen, dass er es würde.

Weniger Seeds und Nadeln verkürzten den Eingriff und reduzierten die Strahlung auf gesundes Gewebe.

Der Wegfall der präoperativen Simulation und der postimplantativen Analyse senkte die Kosten im nationalen Maßstab.

Wenn ein Plan den Kontakt mit der Realität nicht übersteht, verlagert man die Optimierung an den Punkt der Ausführung: Die Neuberechnung des Plans während des Eingriffs war besser als der Versuch, den alten Plan aufrechtzuerhalten.

Die Arbeit gewann 2007 den Franz-Edelman-Preis; es war das erste Mal, dass der Preis eine medizinische Behandlung würdigte. Später gewann das MSKCC den INFORMS-Preis 2012 für den organisationsweiten Einsatz von Operations Research, einschließlich der Terminplanung von Linearbeschleunigern, die über 20 Millionen Dollar an Investitionsausgaben vermied.