Was taugt Hautkrebs-Früherkennung mit KI?

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KI-basierte Systeme werden darauf trainiert, Hautkrebs frühzeitig und zuverlässig zu erkennen. Wie vielversprechend sie sind, erfahren Sie hier. Im Gegensatz zum weißen Hautkrebs bildet schwarzer Hautkrebs deutlich häufiger Tumorabsiedlungen (Metastasen). Früh erkannt, lässt sich schwarzer Hautkrebs meist gut behandeln. KI-basierte Systeme sollen helfen, den bösartigen Hauttumor frühzeitig zu erkennen, bevor er streut. Wie realistisch ist dieser Wunsch? Hautkrebs erkennen mit KI Die Idee klingt vielversprechend: Algorithmen untersuchen Hautfotos oder Dermatoskopie-Bilder und erkennen verdächtige Muttermale, lange bevor sie für das menschliche Auge auffällig sind. Gerade in Zeiten, in denen Hautkrebserkrankungen weltweit zunehmen, könnte eine KI-gestützte Früherkennung helfen. Laut dem Krebsinformationsdienst (KID) am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) deuten viele Studien an, dass Künstliche Intelligenz (KI) auf medizinischen Bildern Krebs gut erkennen kann, oft mindestens so gut wie Ärzte und Ärztinnen selbst. Besonders gut untersucht sei das für Hautkrebs. Mithilfe großer Bilddatensätze können Algorithmen dermatoskopische Aufnahmen von Hautveränderungen, etwa dunkle Flecken, innerhalb von Sekunden miteinander vergleichen und auswerten. Moderne Systeme erfassen sogar die gesamte Hautoberfläche und erkennen, welche Pigmentierungen neu dazugekommen sind, sich verändert haben oder auffällig sind. Was sagen Studien: Wie gut erkennt KI Hautkrebs? Bislang sind viele Ergebnisse positiv: Je nach eingesetztem KI-Modell und Studie konnten über 90 Prozent Zuverlässigkeit erreicht werden. Damit sind die Einschätzungen der KI mit denen erfahrener Dermatologen und Dermatologinnen vergleichbar. Erklärbare KI-Systeme (Explainable Artificial Intelligence), die ihre Diagnosen mit fachspezifischen Erklärungen ergänzen, verbessern die Diagnosestellung nochmals deutlich. Das stärkt das Vertrauen seitens der Ärzte und Patienten in KI-Befunde. Umfrage: Patienten sind KI gegenüber grundsätzlich offen Generell wird der KI mit Offenheit begegnet. 2021 bis 2022 führte der Krebsinformationsdienst eine Umfrage zum Einsatz von KI zur Krebsdiagnostik durch. Fast alle Teilnehmenden waren damit einverstanden, dass Ärztinnen und Ärzte KI zur Diagnostik einsetzen – auch für sie persönlich. Dabei sah der Großteil der Befragten die KI ganz klar als ergänzende Maßnahme: Die KI-basierte Diagnostik sollte nach der Einschätzung von etwa drei Vierteln der Teilnehmenden als Assistenzsystem das ärztliche Personal unterstützen und nicht ersetzen. Zudem war es für den Großteil der Teilnehmenden wichtig, dass Ärztinnen und Ärzte die Entscheidungen durch die KI verstehen und überprüfen können. Für einige Befragte war es wichtig, auch selbst die Einschätzung der KI nachvollziehen zu können. Als gut geeignet wurden Systeme angesehen, welche die für die Entscheidung wichtigen Bildbereiche "einzeichneten". Hautkrebs-Screening-KI: ein Beispiel vom DKFZ Die Forschungen zur KI laufen seit einigen Jahren intensiv. Beispielsweise haben der Hautarzt Titus Brinker und sein Forschungsteam vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg 2023 gemeinsam mit 116 Hautärzten weltweit ein KI-Assistenzsystem entwickelt, das schwarzen Hautkrebs genauer diagnostizieren kann als erfahrene Hautärzte. Die KI ist in der Lage, die gestellte Diagnose zu begründen, indem sie die relevanten Strukturmerkmale der Hautveränderung in Fachsprache nennt, beschreibt und präzise in die Bildaufnahmen einzeichnet. Das hilft Medizinern, die digitale Diagnose nachzuvollziehen und zu überprüfen. Das Ziel des KI-Systems ist, ein besseres und sichereres Screening für Patienten zu ermöglichen. Die KI richtig "füttern" Damit KI-Modelle zuverlässige Ergebnisse liefern können, ist die Bilddatenbank, auf die sie zugreifen und von der sie lernen, von großer Bedeutung. Für eine hohe Zuverlässigkeit braucht es große Datenmengen aus gut kontrollierten Datensätzen sowie eine hohe Bildqualität der Dermatoskopie-Bilder. Auch sollten die KI-Modelle Zugriff auf verschiedene Hautzustände, Hauttypen sowie seltene oder untypische Hautveränderungen haben. Je vielfältiger die eingespeisten Daten sind, desto präziser sind die Auswertungen. Bei Smartphone-Fotos, verschiedenen Lichtverhältnissen und unterschiedlichen Kameraqualitäten, wie sie oft im Rahmen der Nutzung kommerzieller Apps vorzufinden sind, kann die Genauigkeit der Ergebnisse deutlich schwanken. Check-up-Box: Hautkrebs erkennen mit KI und über Ferndiagnose Wie weit sich Künstliche Intelligenz mit Blick auf die Früherkennung von Hautkrebs bereits entwickelt hat, beweist unter anderem auch die "Check-up-Box", welche von der Hautärztin Cecilia Dietrich anderen Ärzten angeboten wird. Das Gerät für das Hautkrebsscreening soll den Fachärztemangel ausgleichen und mehr Untersuchungen ermöglichen, inklusive Ferndiagnose. Auf einem Gestell befinden sich eine hochauflösende Kamera, ein Computer, zwei Bildschirme und ein Auflichtmikroskop. Computergesteuert kann das Gerät die Haut fotografieren. Die Kamera fährt auf und ab und lichtet die Patienten in verschiedenen Positionen ab – sogar die Fußsohlen sind berücksichtigt. Die Fotos werden mit verschiedenen Belichtungsstärken gemacht. Eine medizinische Fachkraft leitet den Patienten an. Findet die KI Auffälligkeiten, markiert sie diese entsprechend. Nach wenigen Minuten kann die Diagnose abgerufen werden, auch in einer weit entfernten Facharztpraxis. Dort kann der Arzt seine Expertise für den abschließenden Befund einfließen lassen. Bislang werden solche KI-unterstützten Hautkrebsscreenings in Deutschland nur vereinzelt angeboten. Die Check-up-Box ist in München gestartet. Gesetzlich Versicherte zahlen 150 Euro für den KI-Check. EU-Projekt iToBoS: Ganzkörperscanner zur Früherkennung Ein weiteres Beispiel ist das EU-Projekt iToBoS. Mit dem "Intelligent Total Body Scanner for Early Detection of Melanoma" wollen die Forschenden mit einem KI-basierten Ganzkörperscanner die klassische Hautkrebs-Früherkennung beschleunigen und verbessern. Die Krebsfrüherkennung soll optimiert, das medizinische Fachpersonal entlastet, das Patientenrisiko gesenkt und die Zahl der unnötigen Biopsien reduziert werden. Der vom Projektpartner Bosch entwickelte iToBoS-Scanner untersucht innerhalb von sechs Minuten den gesamten Körper automatisch mithilfe eines kognitiven KI-Assistenten, der unter anderem KI-Modelle und XAI-Methoden des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Insituts nutzt. KI ist im Kommen Die genannten Beispiele sind nur eine kleine Auswahl aus einem enorm großen Forschungsumfang. Das Interesse an KI für den medizinischen Bereich wächst und entwickelt sich rasant. Was für Patienten einer dermatologischen Praxis heute noch ungewöhnlich erscheint, wird in Zukunft wohl Einzug in die Praxen und möglicherweise auch in die Wohnzimmer erhalten. Bereits jetzt existieren kommerzielle KI-Tools und Apps zur Hautkrebserkennung. Auf sie verlassen sollte man sich aber nicht. Hautcheck-Apps: BVDD ist skeptisch Fachleute des Berufsverbandes der Deutschen Dermatologen (BVDD) etwa sehen Hautcheck-Apps fürs Handy beziehungsweise eine Beurteilung allein per Hautcheck-App von neu aufgetretenen oder veränderten Muttermalen – also denjenigen Hautveränderungen, die in der Regel die meisten Sorgen wegen schwarzen Hautkrebses bereiten – sehr kritisch. Eine Primärdiagnostik einzig aufgrund von KI-Lösungen solle nicht erfolgen, so der Rat des Verbandes. Künstliche Intelligenz (KI) bei der Diagnose von Hautkrebs sei sicherlich ein Thema in der nahen Zukunft. Momentan sei sie jedoch noch kein Facharztstandard. Oft führten die Ergebnisse solcher Apps zu Unsicherheiten bei den Patienten. Bis zum Termin in der Hautarztpraxis seien viele besorgt. Zwischen dem Zeitpunkt der Entdeckung und der Diagnose in der Hautarztpraxis vergehen oft Wochen. Hier müssten faire Lösungen gefunden werden, um die Lücke zwischen digitaler und analoger Versorgung schließen zu können, wünscht sich der BVDD. KI als Assistenz, nicht als Ersatz KI-Systeme sind noch in der Entwicklung beziehungsweise im Training. Sie können Ärzte bei der Diagnose unterstützen und wichtige Hinweise geben und auch im Privaten gegebenenfalls eine erste Einschätzung ermöglichen. Aber: Sie sind Assistenzsysteme und keinesfalls ein Ersatz für eine ärztliche Untersuchung. Besonders dann, wenn kommerzielle Apps genutzt werden, gilt: Bei Verdacht zum Arzt: Bei Unsicherheit immer eine hautärztliche Praxis aufsuchen. Das gilt auch dann, wenn eine Hautveränderung neu auftritt und auffällig ist oder sich bestehende Muttermale verändern. KI-Apps mit Bedacht nutzen: Bilder mit guter Qualität aufnehmen. Darauf achten, dass diese möglichst gut ausgeleuchtet sind. Die Ergebnisse von einem Hautarzt bestätigen lassen. Orientierung, keine Diagnose: KI-Ergebnisse sind als Hinweise zu verstehen, nicht als abschließende Diagnose. Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, kann KI ein ergänzendes Werkzeug zur klassischen Dermatologie sein. Ein Ersatz ist Künstliche Intelligenz nicht. So rät der Krebsinformationsdienst, KI mit einem kritischen Blick zu nutzen und die Ergebnisse bei verlässlichen Quellen zu prüfen oder ärztlichen Rat hinzuzuziehen. Auch wer KI-Chatbots nutzt, sollte diese laut dem KID mit Bedacht nutzen und Entscheidungen zu Diagnose und Behandlung immer mit dem Behandlungsteam treffen. KI-Chatbots sind kein Ersatz für eine ärztliche Untersuchung und Beratung, betonen die Krebsexperten.
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