Dermatoskopie von Hauttumoren - Vergleich von vier Handdermatoskopen

Abstract

Die Dermatoskopie ist eine elementare, nicht-invasive Untersuchungsmethode für die Dignitätsbeurteilung von pigmentierten und nicht-pigmentierten Hauttumoren. Dermatoskope unterscheiden sich in ihrem technischen Aufbau was letztlich Auswirkungen auf die Abbildungseigenschaften und damit auch auf die Diagnose haben kann. In der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig ein systematischer Vergleich von Lichtverteilung, Helligkeits-, Farb- und Strukturwiedergabe. Mittels digitaler Kamera wurde bei 80 Patienten von 142 Hauttumoren jeweils ein makroskopisches und je ein dermatoskopisches Foto mit den vier verschiedenen Dermatoskopen (Heine Delta 10®, Heine Delta 20®, Dermogenius®, DermLite Foto 37® mit und ohne Kontaktscheibe) aufgenommen. Die dermatoskopischen Fotos wurden mittels einer Software, die zur Diagnose von Hauttumoren aufgrund digitaler Bildanalyse entwickelt wurde, ausgewertet und verglichen. Von Interesse war hierbei, inwieweit die Merkmalscores der jeweiligen Dermatoskope übereinstimmten bzw. voneinander abwichen. Des weiteren wurden mit jedem Dermatoskop Testbilder angefertigt um technische Abbildungseigenschaften wie die Helligkeitsverteilung, die Randschärfe, Verzerrungen und die Farbwiedergabe der Geräte zu untersuchen. Zuletzt wurde noch eine subjektive Beurteilung der Bildqualität vorgenommen und ausgewertet. Während alle Dermatoskope mit einer 10-fach Vergrößerung arbeiteten, unterschieden sie sich hauptsächlich bezüglich ihrer Lichtquellen. Heine Delta 10® arbeitete mit einer Halogenlampe, Heine Delta 20® und Dermogenius® mit sechs weißen Leuchtdioden (LED) und DermLite Foto 37® mit 24 kreuzpolarisierten weißen LED. Außerdem kam auch ein Dermatoskop ohne Kontaktscheibe und damit ohne Kontaktflüssigkeit zum Einsatz. Es zeigten sich bei den Dermatoskopen vor allem Unterschiede in der Qualität der Ausleuchtung und der Farbwiedergabe im Rotbereich. Bei der digitalen Bildanalyse konnten bei allen Merkmalen Abweichungen bei der Verwendung eines bestimmten Gerätes beobachtet werden. Die subjektive Untersuchung ergab schlechtere Bewertungen für eines der vier Geräte und schlechte Werte beim Verzicht auf die Kontaktscheibe, da hierbei die normalerweise sichtbaren Differentialstrukturen nicht zu erkennen sind.

Dermoscopy is an elementary, non-invasive technique for diagnostic of pigmented and non-pigmented skin tumors. Dermoscopes differ in their technical design and therefore also have different reproduction properties, which eventually might also have impact on diagnosis. This thesis presents the first systematic comparison of mono-ocular dermoscopes in terms of light spreading, brightness, reproduction of colour and differential structures. Using a digital camera, test images were taken of 142 skin tumors from 80 patients with the four dermoscopes (Heine Delta 10®, Heine Delta 20®, Dermogenius®, DermLite Foto 37® with and without glass plate). These pictures were evaluated and compared by a software product developed for skin tumor diagnosis based on digital image processing. Here, it was of interest to which extent the characteristics scores of dermoscopes match or differ. Furthermore, other test images were taken with each dermoscope for investigating technical reproduction capabilities, such as border sharpness, distortions and color. Finally a subjective evaluation of image quality was conducted and analyzed. While all dermoscopes offer 10-fold magnification, they mainly differ with respect to light sources: Heine Delta 10® works with a halogen bulb, Heine Delta 20® and Dermogenius® with six white light emitting diodes (LED), while DermLite Foto 37® has 24 cross polarized white LED. In addition, also a dermoscope without glass plate and therefore without contact liquid was employed. This study revealed differences mainly in lighting quality and color reproduction in the red color range. With digital image analysis, deviations could be monitored for all characteristics using one distinct dermoscope. The subjective evaluation revealed bad results for one of the four dermoscopes as well as for an absent glass plate, which results in non-visibility of differential structures.