DE102010048411B4 - Apparatus and method for detecting skin lesions in humans - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Erfassung von Hautveränderungen beim Menschen, insbesondere von Melanomen, im Wesentlichen bestehend aus einem, wenigstens in Richtung zu einem zu untersuchenden Hautbezirk lichtdurchlässigen Gehäuse, in dem wenigstens eine Kamera und eine Beleuchtungseinrichtung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) zum zu untersuchenden Hautbezirk (12) offen und auf die Haut unmittelbar aufsetzbar ist und das das Gehäuse (11) am zum Hautbezirk (12) weisenden Endbereich zumindest teilweise innen umlaufend verspiegelte Flächen (16) aufweist, durch die die Höhe (h) der Hautveränderung, wie Knoten od. dgl., erfassbar ist.Device for detecting changes in the skin in humans, in particular melanomas, consisting essentially of a housing which is translucent at least in the direction of a skin area to be examined, in which there is at least one camera and a lighting device, characterized in that the housing (11) for skin region (12) to be examined is open and can be placed directly on the skin and that the housing (11) has areas (16) which are at least partially internally coated on the end region facing the skin area (12), by which the height (h) of the skin change, like knot od. Like., Can be detected.
Description
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zur Erfassung von Hautveränderungen beim Menschen, insbesondere von Melanomen, im Wesentlichen bestehend aus einem, wenigstens in Richtung zu einem zu untersuchenden Hautbezirk lichtdurchlässigen Gehäuse, in dem wenigstens eine Kamera und eine Beleuchtungseinrichtung vorhanden ist.The invention initially relates to a device for detecting changes in the skin in humans, in particular melanomas, essentially consisting of a housing, at least in the direction of a skin area to be examined, in which at least one camera and a lighting device is present.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
Auf nachteilige Weise ist jedoch diese dort offenbarte Vorrichtung sehr aufwändig konstruiert und deshalb in der Herstellung so teuer, dass sie für den Endverbraucher zur Kontrolle seiner Haut nicht geeignet ist.Disadvantageously, however, this disclosed device is very elaborately constructed and therefore so expensive to manufacture that it is not suitable for the end user to control his skin.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein einfacher aufgebautes, mobiles Hautdiagnosegerät zur effektiven Früherkennung von Melanomen zu schaffen, welches preiswert ist und von seiner Funktion und Handhabung ohne Expertenwissen und ohne Training auch für den medizinischen Laien zu Hause einsetzbar ist.The object of the invention is therefore to provide a simple structure, mobile skin diagnostic device for the effective early detection of melanoma, which is inexpensive and can be used by his function and handling without expert knowledge and without training for the medical layman at home.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach das Gehäuse zum zu untersuchenden Hautbezirk offen und auf die Haut unmittelbar aufsetzbar ist und das das Gehäuse am zum Hautbezirk weisenden Endbereich zumindest teilweise innen umlaufend verspiegelte Flächen aufweist, durch die die Höhe der Hautveränderung, wie Knoten oder dergleichen, erfassbar ist.The solution of the problem arises from the features of
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht zunächst darin, dass auch nach dem Aufsetzen der Vorrichtung auf einen zu untersuchenden Hautbezirk die sich darin befindende Hautveränderung frei in das Gehäuse hineinragen kann, so dass neben einer zweidimensionalen Abbildung der Hautveränderung, wie Knoten oder dergleichen, auch eine für die Diagnose von Melanomen wichtige Höhenmessung und Formbeurteilung der Hautveränderung möglich wird. Dies geschieht auf einfache Weise nur mit Hilfe einer Kamera und zusätzlichen, die Hautveränderung umlaufenden Spiegelflächen, so dass sich der Grundaufbau der Erfassungseinrichtung deutlich vereinfacht und letztendlich auch wesentlich kostengünstiger herstellbar ist.The essential advantage of the device according to the invention consists firstly in that even after the device has been placed on a skin area to be examined, the skin change therein can project freely into the housing, so that in addition to a two-dimensional image of the skin change, such as knots or the like, also a for the diagnosis of melanoma important height measurement and shape assessment of the skin change is possible. This is done in a simple way only with the help of a camera and additional, the skin change circumferential mirror surfaces, so that the basic structure of the detection device significantly simpler and ultimately is much cheaper to produce.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Gehäuse mit Ausnahme des zum zu untersuchenden Hautbezirk gerichteten Bereichs lichtundurchlässig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Erfassung des zweidimensionalen Bildes sowie der Höhe der Hautveränderung nicht durch Fremdlichteinwirkungen gestört wird.In one embodiment of the device according to the invention, the housing is made opaque with the exception of the area to be examined for the skin area to be examined. This has the advantage that the detection of the two-dimensional image and the amount of skin change is not disturbed by external light effects.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Beleuchtungseinrichtung zusätzlich mit einer Streuscheibe abgedeckt, die ein gleichmäßiges diffuses Licht erzeugt. Dies führt auf vorteilhafte Weise zu einer homogenen Ausleuchtung des zu untersuchenden Hautbezirks einschließlich der Hautveränderung und verbessert die Bildqualität der Vorrichtung erheblich.In a further device according to the invention, the illumination device is additionally covered with a lens, which generates a uniform diffused light. This advantageously leads to a homogeneous illumination of the skin area to be examined, including the skin change, and considerably improves the image quality of the device.
Des Weiteren ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein an der Innenumfangsfläche mindestens partiell angeordneten Spiegelring aufweist, der den zu untersuchenden Hautbezirk umlaufend kontaktiert und der das von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Licht in Richtung der Kamera reflektiert.Furthermore, a preferred embodiment of the invention is characterized in that the housing has an at least partially arranged on the inner peripheral surface mirror ring which contacts the skin to be examined circumference and reflects the light emitted by the illumination device in the direction of the camera.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zusätzlich ein Display zur Darstellung der Hautveränderungen, einen Datenspeicher sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Untersuchung und Klassifizierung der Hautveränderungen auf.In a particularly preferred embodiment of the invention, the device additionally has a display for displaying the skin changes, a data memory and a data processing device for the examination and classification of the skin changes.
Zum einen kann man auf dem Display auf vorteilhafte Weise ein vergrößertes Bild der Hautveränderungen erzeugen, wobei zugleich Ergebnisse einer Untersuchung der abgebildeten Hautveränderung nach der so genannten ABCDE-Regel sowie im Hinblick auf die festgestellte Höhe der Hautveränderung möglich werden. Bei der so genannten ABCDE-Regel handelt es sich um eine Bewertung der Merkmale der Hautveränderung, wobei dabei die Asymmetrie, die Begrenzung, das Kollorit, der Durchmesser sowie die Erhabenheit der Hautveränderung auf der Basis einer speziellen Software untersucht wird.On the one hand, one can advantageously produce an enlarged picture of the skin changes on the display, whereby at the same time results of an examination of the imaged skin change according to the so-called ABCDE rule as well as with regard to the ascertained amount of the skin change become possible. The so-called ABCDE Rule is an evaluation of the characteristics of the skin change, whereby the asymmetry, the limitation, the collorite, the diameter and the majesty of the skin change on the basis of a special software is examined.
In der bereits vorgenannten Höhenmessung der Hautveränderung können dabei auch ältere im Datenspeicher vorhandene Fotografien der Hautveränderung mit in der Beurteilung der Hautveränderung herangezogen werden. Im Ergebnis erfolgt dann eine Klassifizierung der Hautveränderung im Hinblick darauf, ob ein Verdacht auf die Diagnose Melanom besteht. Sollte eine Hautveränderung Kriterien der ABCDE-Regel „verletzen”, würde das für den medizinischen Laien gedachte Gerät auf dem Display eine Empfehlung bezüglich des Besuchs eines Hautarztes geben.In the above-mentioned height measurement of the skin change, older photographs in the data memory of the skin change can also be used in the evaluation of the skin change. As a result, a classification of the lesion will be made as to whether there is a suspicion of melanoma diagnosis. Should a skin lesion "offend" criteria of the ABCDE Rule, the device intended for the medical layman would give a recommendation on the display regarding the visit of a dermatologist.
Eine besonders preiswerte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte dadurch entstehen, dass das zusätzliche Display zur Darstellung der Hautveränderung, der Datenspeicher sowie die Datenverarbeitungseinrichtung zur Untersuchung und Klassifizierung der Hautveränderung extern, beispielsweise in einem Smartphone, angeordnet ist, mit dem eine datentechnische Verbindung besteht.A particularly inexpensive embodiment of a device according to the invention could result from the fact that the additional display for displaying the skin change, the data storage and the data processing device for examining and classifying the skin change is arranged externally, for example in a smartphone, with which there is a data connection.
Hierbei besteht der Grundgedanke darin, dass dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich aus einer Einrichtung zur bildtechnischen Erfassung der Hautveränderung sowie einer Höhenmessung besteht, während das Gerät alle anderen für den praktischen Einsatz notwendigen Einrichtungen nicht aufweisen muss, sondern durch eine datentechnische Verbindung mit einem Smartphone die dort vorhandenen Einrichtungen genutzt werden können.Here, the basic idea is that in this case the device according to the invention consists only of a device for image-technical detection of the skin change and a height measurement, while the device does not have to have all other necessary for practical use facilities, but by a data communication with a smartphone there existing facilities can be used.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Erfassung von Hautveränderungen beim Menschen, insbesondere von Melanomen.Furthermore, the invention also relates to a method for detecting skin lesions in humans, in particular melanomas.
Ausgehend von dem bereits oben genannten Stand der Technik und der ebenfalls dort dargestellten Aufgabe besteht die Lösung dieser Aufgabe aus den Merkmalen des Anspruchs 11, wobei diese folgende Verfahrensschritte aufweisen:
- A. Abstrahlen von Licht in Richtung der Hautveränderung
- B. Reflektion des Lichtes direkt von der Hautveränderung und indirekt über mindest teilweise umlaufende Spiegelflächen
- C. Erfassung der direkten Lichtreflektionen und Schaffung eines zweidimensionalen Bildes der Oberfläche der Hautveränderung
- D. Erfassung der indirekten Lichtreflektionen und
- E. Errechnung der Höhe der Hautveränderung.
- A. Radiation of light in the direction of the skin change
- B. Reflection of the light directly from the skin change and indirectly via at least partially circumferential mirror surfaces
- C. Detecting direct light reflections and creating a two-dimensional image of the surface of the skin change
- D. Detection of indirect light reflections and
- E. Calculation of the amount of skin change.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen analog zu den Vorteilen der Vorrichtung darin, dass das Verfahren mit einer deutlich vereinfachten Vorrichtung ausübbar ist und neben einer zweidimensionalen Abbildung der Hautveränderung auch auf einfache Weise eine Höhenmessung der Hautveränderung möglich ist.The advantages of the method according to the invention are analogous to the advantages of the device in that the method is exercisable with a significantly simplified device and in addition to a two-dimensional image of the skin change in a simple way a height measurement of the skin change is possible.
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist es möglich, dass die erfassten indirekten Lichtreflektionen mittels der Datenverarbeitungseinrichtung in eine Darstellung der Seitenflächen der Hautveränderung umgesetzt werden. Durch diese zusätzliche Darstellung der Seitenflächen ist es mit Hilfe spezieller Software möglich, noch besser die Risikofaktoren einer Hautveränderung zu bestimmen.In an advantageous further development of the method, it is possible for the detected indirect light reflections to be converted into a representation of the side surfaces of the skin change by means of the data processing device. This additional representation of the side surfaces makes it possible with the help of special software to determine even better the risk factors of a skin change.
Letztlich ist es bei einem besonders bevorzugten Verfahren auch möglich, zusätzlich den so genannten Glanzgrad mittels der Stärke der Lichtreflektion der Hautveränderung zu messen.Finally, it is also possible in a particularly preferred method to additionally measure the so-called gloss level by means of the intensity of the light reflection of the skin change.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele. Es zeigen:Further advantages of the invention will become apparent from the following description of two embodiments. Show it:
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Hautveränderungen beim Menschen insgesamt mit der Bezugsziffer
Eine derartige Vorrichtung weist ein Gehäuse
Zwischen einem Kameramodul
In den
In der
Aus der
Die mit der Bezugsziffer
In der
Auf nicht dargestellte Weise ist es darüber hinaus möglich, dass die Vorrichtung
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