Model sztucznej inteligencji o nazwie FAHR-FaceSurvival potrafi przewidzieć ryzyko zgonu u pacjentów z nowotworami na podstawie zwykłego zdjęcia twarzy. Badanie opublikowane w czasopiśmie «Lancet Digital Health» opisuje, jak zespół badaczy z Mass General Brigham wykorzystał nowatorski model AI do analizy zdjęć twarzy chorych na raka i powiązania ich z danymi o przeżywalności.
Narzędzie opiera się na modelu fundamentowym, który naukowcy wytrenowali na ponad 40 milionach ogólnych zdjęć twarzy oraz na osobnym zestawie ponad 30 tysięcy zdjęć pacjentów onkologicznych. Zdjęcia chorych zostały powiązane z informacjami o ich wynikach leczenia, co pozwoliło badaczom sprawdzić dokładność modelu. «FAHR-FaceSurvival posuwa dziedzinę rozpoznawania zdrowia na podstawie twarzy o krok dalej, ucząc się ryzyka przeżycia bezpośrednio ze zdjęć pacjentów z nowotworami» — powiedział współautor badania Hugo Aerts. «Z naszej wiedzy wynika, że to pierwsza demonstracja, że model AI może bezpośrednio przewidywać przeżycie w nowotworze na podstawie prostego zdjęcia».
Wyniki badania są uderzające. Wysoki wynik FAHR-FaceSurvival był «znacząco związany z ryzykiem wczesnej śmierci». Spośród zdjęć, które uzyskały najwyższe 10 procent wyników, połowa ze 122 pacjentów zmarła w ciągu trzech miesięcy. Dla porównania w grupie z najniższymi wynikami odsetek ten wyniósł zaledwie 2 procent. Model koncentrował się konkretnie na części twarzy poniżej oczu i wokół grzbietu nosa, choć badacze nie do końca rozumieją, co system AI dostrzegł w tych obszarach.
To najnowszy przykład badań nad «biomarkerami twarzy», czyli tym, jak proste zdjęcie może dać lekarzom zaskakująco wnikliwy obraz stanu zdrowia. Zdaniem naukowców przewidywanie przeżywalności w nowotworach nie będzie ostatnim zastosowaniem tej technologii. «To podejście oparte na modelu fundamentowym daje nam skalowalny sposób opracowywania wielu biomarkerów zdrowia twarzy, zamiast trenowania każdego modelu od zera» — wyjaśnił Aerts.
Ten sam zespół opracował wcześniej równoległe narzędzie FAHR-FaceAge, które przewiduje wiek biologiczny na podstawie cech twarzy. Badacze odkryli, że narzędzie do oceny wieku twarzy dawało uzupełniający obraz zdrowia, gdy stosowano je razem z narzędziem do przewidywania przeżycia w nowotworze, i poprawiało analizę przeżywalności. W przeciwieństwie do modelu onkologicznego system ten skupiał się na fałdach nosowo-wargowych, czole nad oczami i okolicach skroni. Działał konsekwentnie nawet wtedy, gdy osoba na zdjęciu miała makijaż, była w trudnym oświetleniu, a nawet po operacji nosa.
Oznaki starzenia się twarzy wiele mówią o stylu życia, w tym o spożyciu alkoholu, zażywaniu narkotyków i paleniu papierosów. Zespół badawczy ustalił, że palenie było zmienną najsilniej dodatnio skorelowaną ze starzeniem się twarzy. Obecni palacze wyglądali starzej niż byli palacze, a osoby, które rzuciły palenie, wyglądały starzej niż osoby nigdy niepalące.
Autorzy badania podkreślają praktyczny wymiar tej technologii. «W miarę starzenia się populacji lekarze potrzebują lepszych sposobów oceny rezerwy fizycznej i kruchości przed zaleceniem intensywnych terapii, takich jak radioterapia, operacja czy leczenie systemowe» — powiedział Raymond Mak, onkolog z Mass General Brigham Cancer Institute. «Naszym celem jest uczynienie oceny zdrowia na podstawie zdjęcia twarzy bardziej ilościową, spójną i skalowalną, aby mogła wspierać spersonalizowane decyzje terapeutyczne, a nie zastępować osąd lekarza».
1
