Künstliche Intelligenz hilft bei der Erkennung von Hautkrankheiten: Eine neue Ära in der Dermatologie

Künstliche Intelligenz (KI) wird zunehmend eingesetzt, um Hautkrankheiten anhand medizinischer Bilder mit hoher Genauigkeit zu identifizieren. Von der Erkennung von Melanomen und Hautkrebs bis zur Diagnose von Akne, Ekzemen, Psoriasis und seltenen Hauterkrankungen unterstützt KI Dermatologinnen und Dermatologen weltweit, verbessert die Früherkennung und erweitert den Zugang zur Hautversorgung.

Hautprobleme sind extrem verbreitet – fast jeder vierte Mensch weltweit leidet an chronischen Hauterkrankungen wie Ekzem oder Akne. Dennoch haben selbst Spezialisten manchmal Schwierigkeiten, bestimmte Ausschläge und Flecken zu diagnostizieren, insbesondere in frühen Stadien. Künstliche Intelligenz (KI) tritt nun als leistungsfähiges Hilfsmittel auf. Indem sie aus Tausenden oder Millionen von Fotos von Hautveränderungen "lernt", können KI-Algorithmen subtile visuelle Muster erkennen, die selbst erfahrenen Ärztinnen und Ärzten entgehen können. Das ersetzt die Dermatologinnen und Dermatologen nicht, sondern ergänzt sie – hilft, Krankheiten früher zu entdecken und Patientinnen und Patienten schneller zu triagieren.

Wie KI Hautkrankheiten erkennt

KI-basierte Tools zur Hautanalyse funktionieren ähnlich wie ein intelligenter Fotofilter. Zuerst macht ein Nutzer (oder eine Ärztin/ein Arzt) ein klares Bild der betroffenen Hautstelle. Das Bild wird in ein tiefes neuronales Netzwerk eingespeist (eine Form der KI), das auf umfangreichen Bibliotheken beschrifteter Hautbilder trainiert wurde. Durch Deep Learning lernt die KI, visuelle Merkmale mit bestimmten Erkrankungen zu verknüpfen (z. B. der unregelmäßige Rand eines Melanoms oder die silbrigen Schuppen der Psoriasis). Einmal trainiert, kann das System neue Fotos analysieren und wahrscheinliche Diagnosen oder Risikostufen ausgeben.

KI-Algorithmen entstehen, indem man einem Computer Hunderttausende oder sogar Millionen von Bildern von Hauterkrankungen mit zugehöriger Diagnose und Verlauf füttert… der Computer lernt, typische Muster in den Bildern zu erkennen, die mit bestimmten Hautkrankheiten korrelieren.

— Bedeutende dermatologische Forschung
Wie KI Hautkrankheiten erkennt
Deep-Learning-Prozess zur Erkennung von Hautkrankheiten

Klinische Genauigkeit & reale Leistungsfähigkeit

KI hat in kontrollierten Tests eine beeindruckende Genauigkeit gezeigt. Eine Metaanalyse aus 2024 ergab, dass die computerunterstützte Diagnose von Melanomen (dem tödlichsten Hautkrebs) der Leistung von Dermatologinnen und Dermatologen vergleichbar war. Eine weitere Studie, die auf über 150.000 Bildern zu 70 Erkrankungen trainiert wurde, erreichte einen AUC-Wert von 0,946 zur Unterscheidung von gutartigen und bösartigen Läsionen – das bedeutet, dass die KI bei dieser Aufgabe insgesamt nahezu 95 % Genauigkeit erreichte.

Noch beeindruckender: Wenn Ärztinnen und Ärzte tatsächlich KI-Ratschläge nutzten, verbesserte sich ihre Genauigkeit deutlich:

Arzt allein

Baseline-Performance

  • Sensitivität: ~75%
  • Spezifität: 81,5%
Arzt + KI

Verbesserte Ergebnisse

  • Sensitivität: 81%
  • Spezifität: 86,1%
Wichtiges Ergebnis: In einer von Stanford geleiteten Studie verbesserten sich die Genauigkeitswerte von Ärztinnen und Ärzten (einschließlich Nicht-Spezialistinnen und -Spezialisten) deutlich, wenn sie von KI unterstützt wurden. Selbst Dermatologinnen und Dermatologen erzielten einen moderaten Zugewinn, was zeigt, dass KI+Arzt besser ist als Arzt allein bei der Hautkrebsvorsorge.

Wir möchten, dass Patientinnen und Patienten erwarten, dass wir KI-Unterstützung einsetzen, um die bestmögliche Versorgung zu bieten.

— Dermatologieforscher

Geografische Muster bei KI-Diagnosen

Eine globale Studie zu KI-basierten Hautdiagnosen zeigt klare geografische Unterschiede in der Anwendung der Technologie:

Nordamerika & Europa

Höherer Anteil an Vorhersagen für bösartige Tumoren, was regionale Erkrankungsprävalenz und Screening-Schwerpunkte widerspiegelt.

Afrika

Mehr erkannte Infektionsfälle, was die Krankheitslast und den Einsatz der Tools in ressourcenarmen Regionen widerspiegelt.

Asien

Höchster Anteil an Diagnosen gutartiger Tumoren, was unterschiedliche Krankheitsmuster und Nutzerdemografien zeigt.
KI kann nicht nur Hautkrebs erkennen
Globale Verteilung der KI-Diagnosemuster bei Hautkrankheiten

Breites Spektrum von Erkrankungen, die KI erkennen kann

KI beschränkt sich nicht auf Krebs. Moderne Modelle bewältigen ein breites Spektrum von Hauterkrankungen, wobei Akne und Psoriasis in KI-Dermatologie-Studien besonders häufig vorkommen:

Entzündliche & Pigmentstörungen

  • Akne
  • Psoriasis
  • Ekzem
  • Rosazea
  • Vitiligo

Infektiöse Erkrankungen

  • Ringelflechte (Tinea)
  • Krätze
  • Lepra
  • Vernachlässigte tropische Krankheiten

KI hilft auch bei der Diagnose infektiöser Hautkrankheiten – besonders wertvoll in Regionen mit eingeschränkten Ressourcen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat eine globale Initiative zu KI für vernachlässigte tropische Hautkrankheiten (NTDs) gestartet und trainiert Algorithmen zur Erkennung von Lepra, Yaws und ähnlichen Erkrankungen. Diese Bemühung betont "augmented intelligence", die frontline-Gesundheitskräfte unterstützt und nicht ersetzt.

Praktische Anwendung: Smartphones oder Dermatoskope erfassen das Bild, die KI wertet es aus und die Nutzerin/der Nutzer erhält eine Liste möglicher Diagnosen oder einen Hinweis, ärztliche Hilfe zu suchen – fungierend als virtuelle zweite Meinung bei vielen Ausschlägen und Flecken.

Hauptvorteile der KI in der Dermatologie

KI-getriebene Tools bieten klare Vorteile, die die Diagnose von Hautkrankheiten verändern:

Geschwindigkeit & Konsistenz

KI kann Fotos sofort analysieren und vorschlagen, ob eine Läsion wahrscheinlich gutartig ist oder eine Biopsie benötigt – wodurch Diagnosegeschwindigkeit und Konsistenz steigen.

Besserer Zugang

Patientinnen und Patienten in ländlichen oder unterversorgten Gebieten können KI-Apps oder Teledermatologie-Dienste nutzen, um Screening zu erhalten, wenn Spezialistinnen und Spezialisten knapp sind.

Ausbildung & Training

KI kann Merkmale von Hautkrankheiten hervorheben, was bei der Ausbildung von Medizinstudierenden hilft und Patientinnen und Patienten über ihre Erkrankungen informiert.

Forschung & Überwachung

Durch die Verarbeitung massiver Bilddatensätze offenbart KI globale Trends und hilft Epidemiologinnen und Epidemiologen, Ausbrüche infektiöser Erkrankungen zu verfolgen.

Ärztliche Perspektive: Befragte Dermatologinnen und Dermatologen glauben, dass KI die Triage und den Zugang zur Versorgung deutlich verbessern könnte: 66 % nannten schnellere Triage und 47 % besseren Zugang als Hauptvorteile. Studien zeigen einen "Win-Win"-Effekt: KI-Unterstützung erhöht nicht nur die Genauigkeit, sondern spart auch Zeit und kann Burnout reduzieren.
Die herausragenden Vorteile von KI in der Dermatologie
Hauptvorteile der KI-Integration in der dermatologischen Praxis

Herausforderungen & Einschränkungen

Trotz des Potenzials hat KI in der Dermatologie wichtige Einschränkungen, die Nutzerinnen, Nutzer und Klinikerinnen und Kliniker verstehen müssen:

Bildqualität & reale Bedingungen

Algorithmen sind datenhungrig und können durch atypische Bilder irritiert werden. Die meisten Trainingsfotos sind qualitativ hochwertige Klinikaufnahmen, aber reale Fotos (Selfies, schlechte Beleuchtung, Haare auf Läsionen) können Modelle verwirren. KI hat außerdem Schwierigkeiten mit Fällen, auf die sie nicht trainiert wurde – eine Analyse fand heraus, dass Algorithmen bei der Diagnose von Läsionstypen, die sie nie gesehen hatten, nur etwa ~6 % genau waren, also im Wesentlichen zufällig raten.

Verbraucher-App-Zuverlässigkeit

Verbraucher-Apps sind nicht narrensicher. Eine Überprüfung von Smartphone-Muttermal-Scannern aus 2022 berichtete im Durchschnitt lediglich ~59 % Genauigkeit bei der Melanom-Erkennung. Einige Apps gaben sogar ein falsches Sicherheitsgefühl, indem sie echte Melanome nicht erkannten. Deshalb warnen Expertinnen und Experten, dass jedes KI-Ergebnis von einer Ärztin/einem Arzt überprüft werden sollte.

Verzerrung & Hautfarbdisparitäten

Viele KI-Modelle wurden mit Bildern hellerer Haut trainiert und sind daher bei dunkler Haut weniger zuverlässig. Praktizierende müssen sicherstellen, dass Algorithmen an diversen Populationen validiert werden. Dies ist eine kritische Frage der Gerechtigkeit, die kontinuierliche Aufmerksamkeit und Tests erfordert.

Regulierung & klinische Validierung

Für einige KI-Derm-Tools existieren bereits regulatorische Zulassungen (FDA, CE-Kennzeichen), doch Expertinnen und Experten betonen die Notwendigkeit fortlaufender Tests in klinischen Studien. Zum Beispiel wurde MelaFind – ein frühes von der FDA zugelassenes Melanom-Scanner-System – vom Markt genommen, nachdem der reale Einsatz eine niedrige Spezifität und zu viele falsch-positive Befunde zeigte. Daher sollte jedes KI-Ergebnis von einer Ärztin/einem Arzt bewertet werden.

Wichtiger Hinweis: Wie die WHO anmerkt, sollte KI die menschliche Entscheidungsfindung ergänzen, nicht ersetzen. In einer Umfrage von 2020 befürchteten 54 % der Dermatologinnen und Dermatologen, dass die Nutzung von KI ohne angemessene Nachverfolgung Versorgungslücken verursachen könnte, einschließlich des Verlusts der Arzt-Patienten-Interaktion und potenzieller Genauigkeitsausfälle.
Herausforderungen und Einschränkungen von KI-Anwendungen bei der Erkennung von Hautkrankheiten
Wichtige Herausforderungen bei der KI-gestützten Erkennung von Hautkrankheiten

Globale Initiativen & regulatorischer Rahmen

Führende Gesundheitsorganisationen gestalten aktiv die Rolle der KI in der Dermatologie:

WHO-Initiative

Aufbau einer umfangreichen Fotosammlung (Tausende von Bildern), um Modelle für tropische Erkrankungen wie Lepra und Yaws zu trainieren.

FDA-Zulassung

Im Januar 2024 wurde DermaSensor genehmigt – der erste KI-gestützte Hautkrebsscanner für die Anwendung in der Primärversorgung.

Fachliche Leitlinien

Die American Academy of Dermatology und andere Organisationen empfehlen, dass Ärztinnen und Ärzte die KI-Entwicklung leiten, um Nutzen zu maximieren und Schaden zu minimieren.
Expertenkonsens: Eine Übersicht in Lancet Digital Health betonte, dass KI in vielfältigen klinischen Szenarien validiert werden muss, bevor sie breit eingesetzt wird. Expertinnen und Experten fordern klare Leitlinien und kontinuierliche Überwachung, um sicherzustellen, dass KI-Tools sicher, wirksam und gerecht sind.

Zukunftsausblick

Das Feld entwickelt sich schnell mit mehreren vielversprechenden Entwicklungen am Horizont:

1

Größere Datensätze

Aufbau vielfältigerer Bildbibliotheken für besseres Training

2

Algorithmus-Verbesserung

Steigerung der Genauigkeit und Verringerung von Verzerrungen über verschiedene Hauttypen hinweg

3

Integrierte Daten

Kombination von Bildern mit Patientenvorgeschichte und Genetik

4

Klinische Integration

Routineeinsatz in dermatologischen Kliniken und der Telemedizin

Wir können erwarten, dass KI ein routinemäßiger Bestandteil von dermatologischen Kliniken und Telemedizin-Diensten wird. Patientinnen und Patienten könnten eines Tages FDA-geprüfte KI-Apps nutzen, um häufige Ausschläge zu triagieren und Arztbesuche für ernste Fälle zu reservieren. Entscheidend wird die verantwortungsvolle Einführung sein: Sicherstellung, dass KI-Tools kontinuierlich überwacht werden, transparent in ihrer Funktionsweise sind und alle Hauttypen abdecken.

Expertenkonsens: KI hat großes Potenzial, verpasste Diagnosen zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern – sofern sie klug eingesetzt wird. Mit Ärztinnen und Ärzten am Steuer könnte KI bald ein vertrauenswürdiger Assistent zur Erhaltung unserer Hautgesundheit werden.
Die Zukunft der KI in der Dermatologie
Zukünftige Entwicklungen für die KI in der Dermatologie

Wichtige Erkenntnisse

  • KI verarbeitet Hautbilder, um Erkrankungen wie Hautkrebs, Ekzem oder Psoriasis zu erkennen. Deep-Learning-Modelle, die auf großen Bildbibliotheken trainiert sind, können in vielen Aufgaben die Genauigkeit von Dermatologinnen und Dermatologen erreichen.
  • In Studien stellten Ärztinnen und Ärzte mit KI-Unterstützung genauere Diagnosen (z. B. Sensitivität 75 % → 81 % bei Krebs). Patientinnen und Patienten könnten dadurch frühere Erkennung und besseren Zugang zur Dermatologie erhalten.
  • Top-Anwendungen der KI sind Melanom-Screening, die Diagnose häufiger Erkrankungen (Akne, Ekzem, Psoriasis) und die Erkennung vernachlässigter tropischer Hautkrankheiten.
  • Viele Verbraucher-Apps schneiden schlechter ab (einige erreichen im Durchschnitt nur ~59 % Genauigkeit bei Melanomen). KI hat Probleme mit ungewöhnlichen Bildern oder Hauttypen. Suchen Sie immer eine medizinische Einschätzung.
  • Globale Gesundheitsbehörden (WHO, FDA, dermatologische Fachgesellschaften) entwickeln Leitlinien, Bildbibliotheken und Regularien, um sicherzustellen, dass KI-Tools sicher und wirksam sind.

KI-basierte Hautdiagnostik ist kein Allheilmittel, aber ein kraftvolles aufkommendes Werkzeug. In Kombination mit medizinischer Expertise verspricht sie schnellere, besser zugängliche Hautversorgung – potenziell mit früherer Erkennung schwerer Probleme und Hilfe für Millionen ohne Spezialistenzugang. Wie eine Dermatologin/ein Dermatologe sagte: Bei angemessener Aufsicht bietet KI in Zukunft "die bestmögliche Versorgung" für Patientinnen und Patienten.

Externe Quellen
Dieser Artikel wurde unter Bezugnahme auf die folgenden externen Quellen erstellt:
159 Artikel
Rosie Ha ist Autorin bei Inviai und spezialisiert auf das Teilen von Wissen und Lösungen im Bereich Künstliche Intelligenz. Mit ihrer Erfahrung in der Forschung und Anwendung von KI in verschiedenen Bereichen wie Geschäft, Content-Erstellung und Automatisierung bietet Rosie Ha verständliche, praxisnahe und inspirierende Beiträge. Ihre Mission ist es, Menschen dabei zu unterstützen, KI effektiv zu nutzen, um Produktivität zu steigern und kreative Potenziale zu erweitern.
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