ИИ может по селфи оценить риск смерти от рака

Учёные из американской медицинской сети Mass General Brigham создали систему искусственного интеллекта, которая по обычной фотографии лица может оценивать биологический возраст человека и риск летального исхода у пациентов с онкологическими заболеваниями. Алгоритм обучали на более чем 40 миллионах изображений, а его результаты проверили на независимых группах пациентов.

Новая система получила название FAHR-Face. Результаты исследования опубликованы в научном журнале The Lancet Digital Health.

Врачи давно обращают внимание на внешний вид пациентов при оценке их общего состояния. Выраженная усталость, потеря веса, изменения кожи и черт лица иногда могут свидетельствовать об ухудшении здоровья. Однако такие наблюдения в значительной степени зависят от опыта и субъективной оценки врача.

Американские исследователи решили проверить, способен ли искусственный интеллект выявлять закономерности, связывающие внешний вид человека с его биологическим состоянием и прогнозом течения заболевания.

Для этого они создали базовую модель FAHR-Face и на её основе разработали два отдельных алгоритма.

Первый, FAHR-FaceAge, оценивает возраст человека по особенностям его внешности. Его результаты исследователи используют в качестве показателя, связанного с биологическим старением.

Второй, FAHR-FaceSurvival, анализирует фотографии онкологических пациентов и определяет статистический риск смерти.

Оба алгоритма используют разные особенности лица, хотя и созданы на основе одной модели искусственного интеллекта.

Как ИИ определяет риск смерти

Для обучения FAHR-FaceSurvival ученые использовали 34 363 фотографии пациентов с онкологическими заболеваниями. После этого работу алгоритмов проверили на двух независимых наборах клинических данных, в частности пациентов из США и Нидерландов.

Оказалось, что оценки искусственного интеллекта статистически связаны с дальнейшей выживаемостью людей.

Пациенты, которых FAHR-FaceSurvival отнес к группе наивысшего риска, имели более чем в три раза более высокий показатель смертности по сравнению с группой наименьшего риска. Этот результат сохранялся после учета ряда других клинических факторов.

В то же время алгоритм, оценивавший возраст по лицу, также предоставлял информацию о прогнозе заболевания. Если человек выглядел старше своего фактического возраста, это в среднем было связано с менее благоприятным прогнозом.

Однако два алгоритма оказались не взаимозаменяемыми.

FAHR-FaceAge в основном обращал внимание на носогубные складки, лоб над глазницами и виски.

FAHR-FaceSurvival же использовал информацию прежде всего из областей под глазами и вокруг переносицы.

Когда исследователи объединили результаты двух систем, качество статистического прогнозирования выживаемости улучшилось.

ИИ выявил ещё одну интересную закономерность

В ходе исследования учёные также проверили, как различные привычки связаны с возрастом, который алгоритм определяет по внешнему виду. Оказалось, что курение, чрезмерное употребление алкоголя и употребление наркотиков статистически связаны с более пожилым возрастом лица по оценке ИИ.

Наиболее выраженная закономерность наблюдалась среди курильщиков.

Люди, которые продолжали курить, в среднем выглядели старше бывших курильщиков, а те — старше людей, которые никогда не курили.

Исследователи также проверили, насколько результаты зависят от условий съемки.

Алгоритм оценки возраста в целом сохранял работоспособность при различном освещении, положении головы, выражении лица и макияже. Большинство проверенных косметических операций также не вызывали значительных изменений результатов.

В то же время это не означает, что условия съемки вообще не влияют на оценку. Изменение освещения или улыбка могут заметно изменять возраст, определенный алгоритмом.

Зачем врачам прогноз по фотографии

Как пояснил один из авторов исследования, онколог Реймонд Мак из Mass General Brigham, перед назначением интенсивного лечения врачам необходимо оценивать физические резервы пациента.

Например, два человека одного возраста с одинаковым диагнозом могут существенно различаться по общему состоянию здоровья и способности перенести сложную операцию, химиотерапию или лучевую терапию.

Именно поэтому календарный возраст не всегда достаточно точно отражает состояние организма.

Учёные надеются, что анализ фотографий в будущем сможет стать дополнительным инструментом для оценки рисков и выбора лечения.

Особенно полезной эта технология потенциально может оказаться в ситуациях, когда нет возможности быстро получить результаты сложных медицинских обследований.

Однако исследователи подчеркивают, что искусственный интеллект должен помогать врачам, а не заменять их решения.

Действительно ли ИИ может предсказать, сколько человеку осталось жить

Несмотря на впечатляющие результаты, новая технология имеет существенные ограничения. FAHR-FaceSurvival не способен точно определить дату смерти человека или сказать, сколько лет или месяцев ему осталось жить.

Алгоритм оценивает статистический риск, опираясь на закономерности, выявленные в данных пациентов.

Независимые эксперты также обратили внимание на то, что исследователи пока не доказали, предоставляет ли система дополнительную клинически полезную информацию по сравнению с оценкой опытного врача.

Кроме того, модель необходимо проверить на более разнообразных группах людей и выяснить, насколько её использование действительно помогает принимать лучшие медицинские решения. Есть и вопросы относительно возможных различий в точности прогнозов для разных групп населения.

Поэтому на данный момент FAHR-Face остается исследовательской технологией, а не инструментом для повседневной диагностики.

Ранее сообщалось, что больница Kent and Canterbury, входящая в состав East Kent Hospitals NHS Trust, стала первой в системе Национальной службы здравоохранения Великобритании (NHS), которая использует искусственный интеллект для раннего выявления инфекций.

Важно! Эта публикация основана на последних и актуальных научных исследованиях в области медицины и носит исключительно общеинформационный характер. Публикация не может служить основанием для постановки каких-либо диагнозов. Если вы заболели или нуждаетесь в диагнозе, обратитесь к врачу!