Diagnostik

Einsatz von KI zur Früherkennung in der Hautkrebs-Diagnostik

KI-gestützte Ganzkörperscanner können die gesamte Körperoberfläche mit Risikobewertung jeder auffälligen Veränderung an der Haut darstellen

Künstliche Intelligenz (KI) wird in der Medizin auf unterschiedlichen Ebenen immer mehr eingesetzt. In der Dermatologie hat die Nutzung von KI insbesondere in die wissenschaftliche Forschung Einzug erhalten, wird jedoch teilweise auch bereits in der Praxis regelhaft genutzt. Durch die Analyse großer Datensätze sind KI-Algorithmen heute mitunter in der Lage, klinische oder dermatoskopische Bilder mit bemerkenswerter Genauigkeit zu klassifizieren. So kann KI insbesondere bei der Frage der Einschätzung von pigmentierten Läsionen (Muttermalen – Naevi- vs. Melanome), aber auch für die Darstellung der gesamten Körperoberfläche mit Risikobewertung jeder auffälligen Veränderung an der Haut genutzt werden (Ganzkörperfotographie; total body Photography, TBP).

(Foto: Igor Omilaev @Unsplash)

Ganzkörperfotographie inkl. Software, welche Veränderungen zu Voraufnahmen direkt darstellen kann, kann genutzt werden, um neu entstandene und größer werdende oder sich verändernde Hautläsionen zu identifizieren. [1] Unterschieden werden hier Systeme, die zweidimensionale (2D) Bilder liefern, von denen, bei denen dreidimensionale (3D) Übersichtsaufnahmen angefertigt werden. Aktuelle Daten aus der Schweiz konnten zeigen, dass insbesondere die 3D-Aufnahmen der Spezifität und Sensitivität von Dermatologen nahekommt. [2] In einer Studie gab die Mehrheit der Patienten zudem an, dass sie synergistische augmentierte Intelligenz aus der Kombination von dermatologischer Expertise in Kombination mit 3D-Bildgebung bevorzugen. [3]

Aktuelle Daten aus einer randomisierten klinischen Studie zum Einsatz von 3D TBP in Kombination mit Teledermatologie in Australien zeigen, dass ein gemeinsamer Einsatz von Teledermatologie und TBP im Rahmen von Studien möglich ist [4], jedoch aktuell noch höhere Kosten im Vergleich zu Standardverfahren zur Nachsorge generiert. [5]

Zusätzlich können Nahaufnahmen von einzelnen Läsionen (Malen) angefertigt werden. Hier ist eine der häufigsten Fragen die Unterscheidung zwischen gut- und bösartigen Läsionen. So wurde in einer Studie von Haenssle et al. ein künstliches neuronales Netzwerk (Convolutional Neural Network, CNN) mit 96 Dermatolog*innen verglichen, um Hautveränderungen anhand von Bildern zu diagnostizieren. Die KI erreichte eine hohe Genauigkeit bei der Erkennung von Hautkrebs (95% Sensitivität, 77% Spezifität). Die Dermatolog*innen verbesserten ihre Trefferquote, wenn sie zusätzlich klinische Bilder und Informationen erhielten. Insgesamt schnitt die KI ähnlich gut ab wie die Ärzt*innen, wurde aber von erfahrenen Dermatolog*innen teilweise übertroffen. Die Studie zeigt, dass KI und Ärzte unter realistischeren Bedingungen vergleichbar gute Ergebnisse liefern, wobei Ärzt*innen durch zusätzliche Informationen profitieren. [6] Allerdings fehlt herkömmlichen KI-Systemen oft die Nachvollziehbarkeit ihrer Entscheidungen, was die Akzeptanz bei Ärzt*innen einschränken kann.

Eine weitere neue Studie hat nun gezeigt: Erklärbare KI-Systeme (XAI [Explainable Artificial Intelligence]), die ihre Diagnosen mit klaren, fachspezifischen Erklärungen versehen, erhöhen die Diagnosegenauigkeit signifikant und stärken das Vertrauen sowie die Sicherheit der Hautärzte bei der Befundung. Besonders bei komplexen Fällen führt der Einsatz von XAI zu einer besseren Entscheidungsfindung. [7,8]

Auch nach Entfernung einer Hautläsion oder von Lymphknoten kann auf histologischer Ebene der Nachweis von z.B. Tumorzellen KI-basiert unterstützt werden. [9] Relevant und Zustand der aktuellen Forschung ist hier insbesondere auch die verbesserte Diagnose von schwer zu diagnostizierbaren Hauttumoren, z.B. kindlichen Melanomen oder auch von familiär auftretendem Hautkrebs.

Für die Zukunft von großem Interesse können Modelle sein, die TBP sowie Einzelaufnahmen in ihre Modelle integrieren. PanDerm ist ein multimodales dermatologisches Basismodell, das mithilfe selbstüberwachten Lernens auf über 2 Millionen realen Hautbildern aus 11 Kliniken und 4 Bildgebungsmodalitäten vortrainiert wurde. Es zeigt großes Potenzial zur Verbesserung der Patient*innenversorgung und dient als Vorbild für ähnliche Modelle in anderen medizinischen Bereichen. [10]

Es gibt mehrere Bereiche, in denen KI die Hautkrebs-Früherkennung durch die Medizinerin bzw. den Mediziner unterstützen kann. Hervorzuheben sind in diesem Kontext insbesondere auch Patient*innen mit erhöhtem Hautkrebs Risiko (familiäre Naevi- und Melanom-Syndrome, Patient*innen mit der vorherigen Diagnose eines oder mehrerer primärer Melanome, Patient*innen mit einer hohen Anzahl veränderter oder dysplastischer Naevi).

Literatur

1. Nguyen J et al. Evaluation of dynamic dermoscopic features of melanoma and benign naevi by sequential digital dermoscopic imaging and total body photography in a high-risk Australian cohort. Australas

J Dermatol. 2023 Feb;64(1):67-79. doi: 10.1111/ajd.13975. Epub 2023 Jan 18. PMID: 36652275

2. Cerminara SE et al. Diagnostic performance of augmented intelligence with 2D and 3D total body photography and convolutional neural networks in a high-risk population for melanoma under real-world conditions: A new era of skin cancer screening? Eur J Cancer. 2023 Sep;190:112954. doi: 10.1016/j. ejca.2023.112954. Epub 2023 Jun 24. PMID: 37453242.

3. Goessinger EVet al. Patient and dermatologists‘ perspectives on augmented intelligence for melanoma screening: A prospective study. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2024 Dec;38(12):2240-2249. doi: 10.1111/jdv.19905. Epub 2024 Feb 27. PMID: 38411348.

4. Soyer HP et al. 3D Total-Body Photography in Patients at High Risk for Melanoma: A Randomized Clinical Trial. JAMA Dermatol. 2025;161(5):472–481. doi:10.1001/jamadermatol.2025.0211

5. Lindsay D et al. Cost-Effectiveness Analysis of 3D Total-Body Photography for People at High Risk of Melanoma. JAMA Dermatol. 2025;161(5):482–489. doi:10.1001/jamadermatol.2025.0219

6. Haenssle HA et al. Man against machine reloaded: performance of a market-approved convolutional neural network in classifying a broad spectrum of skin lesions in comparison with 96 dermatologists working under less artificial conditions. Annals of Oncology, Volume 31, Issue 1, 137–143

7. Chanda, T et al. Dermatologist-like explainable AI enhances trust and confidence in diagnosing melanoma. Nat Commun 15, 524 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43095-4

8. Chanda T et al. Dermatologist-like explainable AI enhances melanoma diagnosis accuracy: eye-tracking study. Nat Commun 16, 4739 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59532-5

9. Jansen P et al. Deep learning detection of melanoma metastases in lymph nodes. Eur J Cancer. 2023 Jul;188:161-170. doi: 10.1016/j. ejca.2023.04.023. Epub 2023 Apr 29. PMID: 37257277

10. Yan S et al. A multimodal vision foundation model for clinical dermatology. Nat Med. 2025 Jun 6. doi: 10.1038/s41591-025-03747-y. Epub ahead of print. PMID: 40481209.