ШІ може за селфі оцінити ризик смерті від раку

Науковці з американської медичної мережі Mass General Brigham створили систему штучного інтелекту, яка за звичайною фотографією обличчя може оцінювати біологічний вік людини та ризик смерті пацієнтів з онкологічними захворюваннями. Алгоритм навчали на понад 40 мільйонах зображень, а його результати перевірили на незалежних групах пацієнтів.

Нова система отримала назву FAHR-Face. Результати дослідження опублікували  в науковому журналі The Lancet Digital Health.

Лікарі давно звертають увагу на зовнішність пацієнтів під час оцінювання їхнього загального стану. Виражена втома, втрата ваги, зміни шкіри та рис обличчя іноді можуть свідчити про погіршення здоров'я. Однак такі спостереження значною мірою залежать від досвіду та суб'єктивної оцінки лікаря.

Американські дослідники вирішили перевірити, чи здатний штучний інтелект виявляти закономірності, які пов'язують зовнішність людини з її біологічним станом і прогнозом перебігу захворювання.

Для цього вони створили базову модель FAHR-Face і на її основі розробили два окремі алгоритми.

Перший, FAHR-FaceAge, оцінює вік людини за особливостями її зовнішності. Його результати дослідники використовують як показник, пов'язаний із біологічним старінням.

Другий, FAHR-FaceSurvival, аналізує фотографії онкологічних пацієнтів і визначає статистичний ризик смерті.

Обидва алгоритми використовують різні особливості обличчя, хоча створені на основі однієї моделі штучного інтелекту.

Як ШІ визначає ризик смерті

Для долаткового навчання FAHR-FaceSurvival науковці використали 34 363 фотографії пацієнтів з онкологічними захворюваннями. Після цього роботу алгоритмів перевірили на двох незалежних наборах клінічних даних, зокрема пацієнтів зі США та Нідерландів.

Виявилося, що оцінки штучного інтелекту статистично пов'язані з подальшою виживаністю людей.

Пацієнти, яких FAHR-FaceSurvival відніс до групи найвищого ризику, мали більш ніж утричі вищий показник смертності порівняно з групою найнижчого ризику. Цей результат зберігався після врахування низки інших клінічних чинників.

Водночас алгоритм, який оцінював вік за обличчям, також надавав інформацію про прогноз захворювання. Якщо людина виглядала старшою за свій фактичний вік, це в середньому було пов'язано з менш сприятливим прогнозом.

Проте два алгоритми виявилися не взаємозамінними.

FAHR-FaceAge переважно звертав увагу на носогубні складки, чоло над очницями та скроні.

Натомість FAHR-FaceSurvival використовував інформацію насамперед із ділянок під очима та навколо перенісся.

Коли дослідники об'єднали результати двох систем, якість статистичного прогнозування виживаності покращилася.

ШІ виявив ще одну цікаву закономірність

Під час дослідження науковці також перевірили, як різні звички пов'язані з віком, який алгоритм визначає за зовнішністю. Виявилося, що куріння, надмірне споживання алкоголю та вживання наркотиків статистично пов'язані зі старшим віком обличчя за оцінкою ШІ.

Найвиразнішу закономірність спостерігали серед курців.

Люди, які продовжували курити, у середньому виглядали старшими за колишніх курців, а ті — старшими за людей, які ніколи не курили.

Дослідники також перевірили, наскільки результати залежать від умов фотографування.

Алгоритм оцінювання віку загалом зберігав працездатність за різного освітлення, положення голови, виразу обличчя та макіяжу. Більшість перевірених косметичних операцій також не спричиняли значних змін результатів.

Водночас це не означає, що умови знімання взагалі не впливають на оцінку. Зміна освітлення або усмішка можуть помітно змінювати визначений алгоритмом вік.

Навіщо лікарям прогноз за фотографією

Як поянив один із авторів дослідження, онколог Реймонд Мак з Mass General Brigham, перед призначенням інтенсивного лікування лікарям необхідно оцінювати фізичні резерви пацієнта.

Наприклад, двоє людей однакового віку з тим самим діагнозом можуть суттєво відрізнятися за загальним станом здоров'я та здатністю перенести складну операцію, хіміотерапію або променеву терапію.

Саме тому календарний вік не завжди достатньо точно відображає стан організму.

Науковці сподіваються, що аналіз фотографій у майбутньому зможе стати додатковим інструментом для оцінювання ризиків і вибору лікування.

Особливо корисною технологія потенційно може бути в ситуаціях, коли немає можливості швидко отримати результати складних медичних обстежень.

Однак дослідники підкреслюють, що штучний інтелект має допомагати лікарям, а не замінювати їхні рішення.

Чи справді ШІ може передбачити, скільки людині залишилося жити

Попри вражаючі результати, нова технологія має суттєві обмеження. FAHR-FaceSurvival не здатний точно визначити дату смерті людини або сказати, скільки років чи місяців їй залишилося жити.

Алгоритм оцінює статистичний ризик, спираючись на закономірності, виявлені в даних пацієнтів.

Незалежні експерти також звернули увагу на те, що дослідники поки не довели, чи надає система додаткову клінічно корисну інформацію порівняно з оцінкою досвідченого лікаря.

Крім того, модель необхідно перевірити на більш різноманітних групах людей і з'ясувати, наскільки її використання справді допомагає ухвалювати кращі медичні рішення. Є й питання щодо можливих відмінностей у точності прогнозів для різних груп населення.

Тому наразі FAHR-Face залишається дослідницькою технологією, а не інструментом для повсякденної діагностики.

Раніше повідомлялося, що лікарня Kent and Canterbury, що входить до складу East Kent Hospitals NHS Trust, стала першою в системі Національної служби охорони здоров'я Великої Британії (NHS), якавикористовує штучний інтелект для раннього виявлення інфекцій.

Важливо! Ця публікація заснована на останніх та актуальних наукових дослідженнях у сфері медицини та має виключно загальноінформаційний характер. Публікація не може бути підставою для встановлення будь-яких діагнозів. Якщо ви захворіли або потребуєте діагнозу, зверніться до лікаря!