Diagnose von Hautkrebs mit dem Smartphone

In der Medienberichterstattung wird immer wieder der Eindruck erweckt, das iPhone sei das neue Wundermittel schlecht hin: keine Diagnose, die man nicht mit ihm stellen,

iPhone als Urahn des Star Trek Tricoder

keine Erkrankung die man nicht mit ihm heilen könne. Gerne werden Assoziationen  zum Tricoder gezogen, jenem Gerät, das bei Star Trek  nach einem kurzen Scan und 2-3 Pfeiftönen medizinische Diagnosen von humanoiden oder extraterristischen Lebensformen auswirft.

Ohne das iPhone bashen zu wollen: Leider sind wir doch noch nicht im Star Trek Zeitalter angekommen sind. Das iPhone kann selbst mit Apps & Devices bewaffnet bestenfalls als Urahn des Tricoders herhalten.

In der letzten Zeit sind eine Reihe von Anwendungen auf den Markt gekommen, die bei der Diagnose, Überwachung oder Prävention von Hautkrebs zum Einsatz kommen sollen. In den Medien wurde ausgiebig berichtet und gehypt. Ein guter Anlass, sich exemplarisch „Hautkrebs“ heraus zu greifen und ein paar Anwendungen genauer unter die Lupe zu nehmen. Eine ähnliche Auflistung hätte man übrigens auch für diverse andere Erkrankungen machen können. Die Muster wiederholen sich allerdings, sodass ich die „Hautkrebs-Anwendungen“ für einigermaßen repräsentativ halte.


Quelle: Press kit Skinscan

Die  meistgenannte Anwendung ist zweifelsfrei  die Skin Scan-App. Nicht von ungefähr: sie kommt am sensationellsten (und zugleich zweifelhaftesten) daher. Laut der Webseite ist  Skin Scan „ a medical application created for you to easily scan and monitor your moles[=“Leberfleck“] over time in order to prevent skin cancer„. So wird es gemacht: einfach ein Bild aus 10-15cm vom Leberfleck machen und den „Analyse“ Button drücken. Die Anwendung baut eine Verbindung mit dem Server von Skin Scan auf und das Bild wird mittels  „specific mathematical algorithms“ analysiert. Anschließend erfolgt eine Einstufung des Leberflecks in high, medium oder low risk und eine“Fractal Map“ der Läsion wird angezeigt.
Das Funktionsprinzip sei folgendermaßen:

Quelle: Press kit Skinscan

jedes Gewebe habe eine speziefische fraktal-ähnliche Struktur. Diese ließen sich klassifizieren und die „Fractal Dimensions“ und numerischen Charakteristika von normaler Haut und diversen Tumorgewebe ermitteln. Das ganze in besagten Algorithmus gepackt und fertig ist die App.

Kann das funktionieren?

Ich habe mal in medizinischen Datenbanken nach Fractal Dimensions gestöbert und in der Tat einige Veröffentlichungen gefunden die sich genau mit der Diagnose von Tumorgewebe mittels Ermittlung von Fraktalen Dimensionen auseinandersetzen. Bingo! Die gibt es tatsächlich! Zum Beispiel ein Paper aus Kanada und eines aus China. Also alles gut mit Skin Scan?! Nun, ja. Die Kanadier nutzten „high frequency ultrasound“, die Chinesen werteten „Two-photon microscopy images“ aus. Alles  beides sehr aufwendige und teure Technologien wie das Foto eines solchen

Quelle: HelmholtzZentrum München

Mikroskopes am HelmholtzZentrum in München verdeutlicht. Skin Scan gibt sich hingegen mit einem Schnappschuss mit der Standard-iPhone Kamera zu Frieden.

Jetzt gibt es mehrere Möglichkeiten:

Variante 1: Die Jungs von Skin Scan sind genial. Sie sollten schnellstens den Medizin-Nobelpreis verliehen bekommen statt ihre Wahnsinnsinnovation  für 4,99$ im AppStore verhöckern zu müssen.

Variante 2: Skin Scan arbeitet mit korrekten Algorithmen aber das gelieferte Bildmaterial(= iPhone Camera) ist nicht ausreichend um ein adäquates Ergebnis zu liefern. Der CEO spricht selber von gerade mal 70% richtiger Ergebnisse. Fast ein Drittel der Anwender bekommt also kein oder ein falsches Ergebnis. Durchstöbert man das Netz nach Testberichten, wird von unterschiedlichen Testern berichtet, dass die Anwendung „falschen Alarm“ schlägt, also der harmlose Leberfleck als böse-böse-böse eingestuft wird. Als nächstes möchte die App einen über die integrierte Arztsuche gleich zum nächstgelegenen Hautarzt jagen. So kann man das Volk auch verrückt machen und Wartezimmer mit App-Fehldiagnosen füllen. Nett gemeint ist auch, das auf einem Google Maps Layer alle Ergebnisse aller Nutzer aggregiert angezeigt und so eine Art Heatmap generiert werden soll. Es sollen auf der Karte also Bereiche mit erhöhter Hautkrebsprävalenz aufgedeckt werden. Die offensichtliche Beliebigkeit der angezeigten Marker  lässt aber kein Muster erscheinen, und Zonen mit erhöhter Hautkrebsgefahr (z.B. Tropen) stechen auch nicht heraus. Vielleicht ist die vom CEO eingestandene Fehlerquote von 30% doch als sehr optimistisch einzustufen?! Kurzum: Die ganze Sache erscheint definitiv noch nicht ausgereift oder ist schlichtweg nicht praktikabel.

Variante 3: Das ganze ist ein dreister Fake. Zwei „gekaufte“ (oder am Gewinn beteiligte)  Wissenschaftler liefert ein bisschen Fraktal-Palaver, eine offizielle Pressemeldung, und alle Welt fällt auf eine Rumänische Ente rein. Einschließlich IBM SmartCamp und TechCrunch Europe.

Abschließend möchte ich folgendes YouTube Video des CEO Victor Anastasiu von Skin Scan nicht vorenthalten:


Beim handyscope wird das iPhone zu einem medizinischen Untersuchungsgerät „gepimpt“. Das Smartphone wird in eine Schale gesteckt und eine „Präzisionsoptik“ schiebt sich vor die iPhone-Camera.

Das handyscope wird auf eine Läsion gehalten, und man erhält auf dem Display eine bis zu 20-fach vergrößerte, entsprechend ausgeleuchtete Ansicht. Ein Snapshot gemacht und fertig ist die Dokumentation der Hautauffälligkeit.

Eine Diagnose stellt das handyscope nicht, es ist also für den Privatgebrauch nutzlos und macht nur in der Hand des Facharztes Sinn. Es will die mobil vernetzte Variante der bisher von Hautärzten

Klassiker aus der analogen Welt: Dermatoskop HEINE mini3000

genutzten Dermatoskopen sein. Das handyscope bietet als entscheidenden Mehrwert die Möglichkeiten der Digitalfotografie: Dokumentation, Speicherung und Bildverarbeitung und -übertragung, z.B. Versand per Mail an einen Kollegen.

Der Preis des handyscope von 495,80€  plus Mehrwertsteuer mag für den Laien hoch erscheinen. Gerätschaften für die medizinische Diagnostik sind aber generell teuer, dafür verfügen sie aber im Allgemeinen über einen hohen Qualitätsstandard und eine lange Lebensdauer. Da rechnet sich der hohe Preis.Ein Dermatoskop ist auch eine einmalige Anschaffung und bleibt viele Jahre in der Kitteltasche. Genau da hakt es allerdings bei der Vermählung mit dem für seine kurzen Produktlebenszyklen bekannten iPhone. Das handyscope ist an das iPhone 4 und 4S adaptiert. Noch in diesem Jahr wird mit dem iPhone 5 gerechnet. Das 5-er wird allen Gerüchten zu Folge eine Linse mit veränderter Brennweite und ein schmaleres Gehäuse haben und damit eine neue Variante des handyscope notwendig werden. Und was ist mit dem iPhone 6, 7, 8 usw.?! Für den Hautarzt bedeutet das: entweder an einer iPhone Version „hängen bleiben“, oder alle 1-2 Jahre ein neues handyscope.  Dann mag der Preis auch dem Hautarzt und nicht nur dem Laien als hoch erscheinen. Ebenso wird sich zeigen ob FotoFinder, der Entwickler des handyscope, überhaupt in diesen Teufelskreis einsteigt und eine Version für das iPhone 5 anbieten wird.

Die iPhone Kamera ist, selbst mit vorgeschalteter Optik nur ein Kompromiss, aber sicher nicht das Optimum. Schließlich sind Smartphone-Kameras vor Allem für Portrait- und Landschaftsaufnahmen optimiert, nicht aber für Nahaufnahmen (Makro). Sinnvoller und der eigentlich logische Schritt wäre eine an den Verwendungszweck adaptierte Kamera samt Optik als externes Device und eine Konnektion mittels Adapterkabel an das iPhone (beliebiger Versionsnummer) oder eines anderen Smartphones bzw. Tablet PCs. Das mobile Endgerät würde dann nur als Anzeige- und Eingabegerät sowie als Datenspeicher und zum Datentransfer dienen. Der initiale Aufwand wäre hier um einiges größer (Entwicklung Device,Unterstützung mehrerer Betriebssysteme), dafür entstünde ein langlebiges, von Plattformen und Versionen unabhängigeres Produkt mit einem bedeutend größeren Marktpotential. Zugegeben natürlich dann nicht ganz so sexy und trendy wie das handyscope.


Ein ganz anderer Ansatz steckt hinter dem SunSmart UV Alert. Der als Smartphone App (für iPhone, Android, Samsung) oder Web-widget erhältiche Gratis-Service informiert über die UV Strahlung an dem eigenen Standort (via GPS) oder an einem aus einer Liste auszuwählenden Ort. Dabei wird eine Warnung ausgegeben, wann Sonnenschutz nötig ist also zum Beispiel zwischen 8:15am und 4:20pm in diesem Schaubild.

SunSmart UV Alert

Quelle: Cancer Counsil Australia; www.cancer.org.au

Als Quelle für die UV-Werte wird eine Datenbank des australischen Wetterdienstes angezapft, dementsprechend funktioniert die Anwendung natürlich auch nur in Australien.

Trotzdem habe ich es hier mit aufgeführt, weil es für mich ein Paradebeispiel einer sinnvollen, vernünftigen App ist. Sie nutzt die Qualitäten eines Smartphones optimal aus ohne es zu überfordern. Kein Hokuspukus, kein teurer Extra-Schnick-Schnack. Man muss die Kamera nicht erst gegen die Sonne halten, und nein, es müssen keine UV-oder-sonstwas-Sensoren angedockt werden. Das Messen überlassen wir den Spezis in der Wetterwarte, das App bestimmt nur mittels GPS meine Position und saugt sich von dort die Daten. Und wenn´s im wahrsten Sinne des Wortes brenzlich wird vibriert mein iPhone in der Hose und erinnert mich daran, die Sonnencreme raus zu holen.

Ob der Tricoder wohl auch so pfiffige Funktionen hat?!

Das Web-Widget ist frei verfügbar und ich habe es hier eingebettet:

 

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