Software für künstliche Intelligenz kann nun Anzeichen der tödlichsten Art von Hautkrebs mit 100-prozentiger Genauigkeit erkennen und möglicherweise einige der tödlichsten Fälle in früheren Stadien erkennen, wenn sie bessere Chancen auf eine Behandlung haben.
Dermatologen stellten die dritte Generation ihres KI-Systems vor, mit dem alle 59 Fälle von Melanomen identifiziert werden konnten, die typischerweise als unregelmäßig geformte Muttermale in verschiedenen Farben erscheinen.
Und von 190 Fällen von Hautkrebs, einschließlich Melanomen und weniger tödlichen Formen, hat die KI-Software nur einen übersehen.
Das Melanom ist die tödlichste Hautkrebserkrankung und allein im Jahr 2020 starben weltweit mehr als 57.000 Menschen. Allerdings verursachen Nicht-Melanom-Krebsarten, darunter Plattenepithelkarzinome und Basalzellkarzinome, die weitaus weniger tödlich, aber weitaus häufiger vorkommen, weltweit mehr Todesfälle.
Künstliche Intelligenz ist im Gesundheitswesen aufgrund von Datenschutz- und Ethikbedenken zunehmend umstritten, doch medizinische Forscher betrachten sie als mögliches Mittel, um Verwaltungsaufgaben zu rationalisieren und die Zeit bis zur Diagnose zu verkürzen, um Patienten die besten Überlebenschancen zu geben.
Die Forscher hinter der Studie hatten drei Jahre lang an der Feinabstimmung der Technologie gearbeitet, bevor sie bei Melanomen höchste Genauigkeit und bei anderen Hautkrebsdiagnosen nahezu vollständige Genauigkeit erreichten
Hautkrebs ist die häufigste Krebsart in den USA. Schätzungsweise jeder Fünfte erkrankt im Laufe seines Lebens daran
Dermatologen aus dem Vereinigten Königreich haben in den letzten drei Jahren an der Feinabstimmung der KI-Software zur Krebserkennung gearbeitet und die IT mithilfe von Patientendaten aus Konsultationen mit Ärzten und Bildern ihrer Krebserkrankungen „trainiert“.
Mehr als 22.350 Menschen im Vereinigten Königreich testeten über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren die Fähigkeit der KI, ihre Krebserkrankungen und Krebsvorstufen zu erkennen.
Dermatologen und medizinische Fotografen haben das System mit Patientendaten einschließlich Fotos von Krebserkrankungen geladen, um ihm beizubringen, worauf es achten muss.
Mit der neuesten Version der Software wurden mehr als 1.000 Patientenkonsultationen durchgeführt, um die Diagnosegenauigkeit zu verbessern.
Die KI sortierte dann die Daten, um zwischen nicht krebsartigen Läsionen und möglichen Krebsarten oder „bösartigen Erkrankungen“ zu unterscheiden. Anschließend überprüften Dermatologen die Diagnosen der KI-Software.
Es diagnostizierte alle 59 Fälle von Melanomen sowie 99,5 Prozent aller Hautkrebsarten insgesamt, einschließlich Melanom- und Nicht-Melanom-Krebsarten, eine deutliche Verbesserung gegenüber der Genauigkeit der ersten Version von 83,8 Prozent.
Außerdem wurden präkanzeröse Wucherungen auf der Haut in fast 93 Prozent der Fälle richtig erkannt, was einer um 38 Prozentpunkte höheren Genauigkeit im Vergleich zur ersten Version entspricht.
Dr. Kashini Andrew, Hauptautorin der Studie und Fachärztin am University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust im Vereinigten Königreich, sagte: „Diese Studie hat gezeigt, wie sich die KI schnell verbessert und lernt, wobei die hohe Genauigkeit direkt auf Verbesserungen im KI-Training zurückzuführen ist.“ Techniken und die Qualität der Daten, die zum Training der KI verwendet werden.“
Er fügte hinzu, dass die Technologie die Fähigkeit habe, „[free] So bleibt mehr Zeit für Patienten, die dringend Aufmerksamkeit benötigen.’
Bei der Untersuchung der Haut auf krebsartige Wucherungen folgen Dermatologen den ABCDEs: Asymmetrie, Rand, Farbe, Durchmesser und Entwicklung.
Die meisten Melanome, die seltenste, aber gefährlichste Form von Hautkrebs, die sich am wahrscheinlichsten ausbreitet, treten als asymmetrische (das „A“ in den ABCDEs) geformte Muttermale mit unebenen Rändern auf.
Unregelmäßige Ränder eines Muttermals, das „B“ in ABCDEs, können ebenfalls auf ein Melanom hinweisen. Die Ränder eines normalen Muttermals sind gleichmäßig und glatt.
Ein verdächtiges Muttermal enthält oft mehrere Braun-, Schwarz- oder Brauntöne sowie rosa, rote oder violette Flecken und wird mit fortschreitendem Krebs immer bunter.
Melanome sind typischerweise etwas größer als eine Erbse oder ein Radiergummi, etwa sechs Millimeter im Durchmesser.
Melanome wachsen in zwei Phasen, horizontal und vertikal. Dies stellt das „E“ im ABCDEs der Melanomdiagnose dar.
Die horizontale Phase kann Jahre dauern, bevor das Muttermal gefährlich und invasiv wird und sich auf Lymphknoten und Organe ausbreitet. In einer späteren Phase wächst die Läsion jedoch vertikal und entwickelt sich zu einem Tumor, der sich an andere Stellen im Körper ausbreiten kann und möglicherweise tödlich verläuft.
Hautkrebs, der kein Melanom ist, äußert sich unterschiedlich und beginnt oft als wachsartige oder rote Beulen auf der Haut. Die Forscher gaben an, alle anderen Arten von Hautkrebs in Betracht gezogen zu haben, darunter auch die unten aufgeführten.
Das Merkelzellkarzinom, die Hautkrebsart, die Jimmy Buffett das Leben gekostet hat, ist eine seltene und aggressive Form von Hautkrebs. Es wächst schnell und breitet sich häufig auf die Lymphknoten aus, bevor es andere Organe befällt.
Der Krebs der Merkelzellen, die sich in der äußersten Hautschicht, der Epidermis, befinden, ist etwa 40-mal seltener als das Melanom. Während etwa 98.000 Amerikaner in einem Jahr eine Melanomdiagnose erhalten, erhalten nur 3.000 Menschen jährlich eine MCC-Diagnose.
Da ein frühzeitiges Handeln von entscheidender Bedeutung ist, wird ein jährliches Screening empfohlen. Tatsächlich überleben 99 Prozent der Patienten, die ihr Melanom frühzeitig erkennen und mit der Behandlung beginnen, fünf Jahre oder länger nach der Diagnose.
Das Basalzellkarzinom, das typischerweise an sonnenexponierten Körperstellen wie Händen, Hals, Armen und Beinen auftritt, stellt sich oft als wachsartiger Klumpen oder als kleine, glatte, glänzende oder blasse Wucherung dar.
Es erscheint jedoch nicht immer erhaben und könnte einer flachen Narbe ähneln.
Eine andere Art von Nicht-Melanom, das Plattenepithelkarzinom, erscheint typischerweise als roter, schuppiger Hautfleck, der manchmal blutet. Es kann auch als erhabene Narbe erscheinen.
Menschen, die in der Vergangenheit stark der Sonne ausgesetzt waren, erkranken am häufigsten an dieser Art von Hautkrebs.
Von allen diagnostizierten Basalzellkarzinomfällen hat die KI-Software nur einen übersehen. Aber ein „Sicherheitsnetz“-System, bei dem ein Arzt überprüfte, was der Technologie entgangen war, konnte den Krebs erkennen.
Dies veranlasste die Forscher zu dem großen Vorbehalt, dass die KI-Fähigkeiten nicht so weit fortgeschritten seien, dass sie einen praktizierenden Arzt bei der genauen Erkennung von Problemen ersetzen könnten.
Dr. Irshad Zaki, beratender Dermatologe am University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust und Mitautor der Studie, sagte: „Wir möchten betonen, dass KI nicht als eigenständiges Instrument zur Hautkrebserkennung eingesetzt werden sollte und dass KI kein Ersatz ist.“ für beratende Dermatologen.
„KI ist derzeit kein eigenständiges Werkzeug in der Dermatologie. „Unsere Daten zeigen das große Potenzial von KI für die zukünftige Gesundheitsversorgung.“
Die Ergebnisse der Forscher wurden auf dem Kongress der Europäischen Akademie für Dermatologie und Venerologie (EADV) 2023 in Berlin vorgestellt.