Искусственный интеллект по фото определяет биологический возраст для медицины

Ученые разработали новый алгоритм на основе искусственного интеллекта FaceAge, который способен определять биологический возраст человека по обычной фотографии. Эта технология может стать ценным инструментом для врачей, помогая им принимать более точные клинические решения, особенно в онкологии.

Описание алгоритма глубокого обучения FaceAge опубликовано в журнале The Lancet Digital Health. FaceAge анализирует фотографию и выдает число, отражающее биологический возраст, который может отличаться от хронологического возраста человека. Исследование показало, что в среднем биологический возраст больных раком на пять лет превышает аналогичный показатель здоровых людей.

 

По мнению авторов разработки, это позволит врачам более точно оценивать состояние пациентов и выбирать оптимальную стратегию лечения. Например, FaceAge может помочь определить, кто сможет выдержать интенсивную терапию, а кому показан более щадящий подход.

Соавтор исследования, онколог из Mass Brigham Health Рэймонд Мак, отметил, что FaceAge может стать ценным биомаркером в онкологии, помогая врачам принимать сложные решения, основанные на количественной оценке биологического возраста пациента.

Ученые приводят пример двух гипотетических пациентов: энергичного 75-летнего человека с биологическим возрастом 65 лет и ослабленного 60-летнего с биологическим возрастом 70 лет. В первом случае агрессивное лечение может быть оправдано, тогда как во втором оно может представлять значительный риск. Аналогичный подход может быть полезен при принятии решений о кардиохирургических вмешательствах, замене суставов и паллиативной помощи.

Накапливается все больше данных о том, что процесс старения у разных людей протекает с различной скоростью, на которую влияют генетические факторы, уровень стресса, физическая активность и вредные привычки. В то время как дорогостоящие генетические тесты способны показать степень износа ДНК, FaceAge предлагает получать ценную информацию, используя лишь обычные селфи.

Модель была обучена на 58 851 портрете предположительно здоровых людей старше 60 лет из общедоступных баз данных. Затем ее протестировали на 6196 пациентах с онкологическими заболеваниями, проходивших лечение в США и Нидерландах, используя их фотографии, сделанные непосредственно перед началом радиотерапии. В среднем биологический возраст этих пациентов оказался на 4,79 года выше их хронологического возраста.

Среди онкологических больных более высокий показатель FaceAge оказался достоверным предиктором худшей выживаемости, даже с учетом фактического возраста, пола и типа опухоли. Риск существенно возрастал у тех, чей биологический возраст превышал 85 лет.

Интересно, что FaceAge, по-видимому, оценивает признаки старения иначе, чем человек. Например, седые волосы или облысение имеют меньшее значение, чем едва заметные изменения в тонусе лицевых мышц.

Использование FaceAge также повысило точность прогнозов врачей. Восьми врачам было предложено, глядя на фотографии пациентов с терминальной стадией рака, угадать, кто из них умрет в течение шести месяцев. Без помощи алгоритма их прогнозы едва превышали случайность, однако с данными FaceAge точность значительно возросла.

Модель даже подтвердила популярный интернет-мем, оценив биологический возраст актера Пола Радда в 43 года по фотографии, сделанной, когда ему было 50 лет.

Несмотря на многообещающие результаты, инструменты на основе искусственного интеллекта подвергаются критике из-за потенциальной предвзятости в отношении небелого населения. По словам Мака, предварительные проверки не выявили существенной расовой предвзятости в прогнозах FaceAge, однако команда разработчиков обучает модель второго поколения на выборке из 20 000 пациентов, чтобы исключить этот риск. Также изучается влияние таких факторов, как макияж, косметические операции и освещение на точность работы системы.

Этическая сторона вопроса также вызывает опасения. Искусственный интеллект, способный определять биологический возраст по селфи, может быть полезен врачам, но также может представлять интерес для страховых компаний или работодателей, стремящихся оценить потенциальные риски. Соруководитель исследования Хьюго Аэртс, возглавляющий программу MGB по применению искусственного интеллекта в медицине, подчеркнул необходимость строгого контроля за использованием подобных технологий исключительно в интересах пациентов.

Еще одна этическая дилемма связана с психологическим воздействием результатов. Осознание того, что биологический возраст человека выше ожидаемого, может как стимулировать здоровые изменения в образе жизни, так и вызвать тревогу.

В планах исследователей запуск публичного портала FaceAge, где пользователи смогут загружать свои фотографии для участия в дальнейшей проверке алгоритма. В будущем, после дополнительных испытаний, могут появиться коммерческие версии, ориентированные на медицинских работников.

Источник: The Lancet Digital Health

Хештеги: #ИскусственныйИнтеллект #Медицина #БиологическийВозраст #FaceAge #Здоровье