Ученые создали ИИ, который диагностирует болезни по фото с высокой точностью
Международная команда ученых из Гарвардского университета, Маастрихтского университета (Нидерланды) и других научных центров разработала искусственный интеллект FaceAge, который может по фотографии лица определить биологический возраст, прогнозировать выживаемость пациентов с онкологией и выявлять разные заболевания.
Как отмечается в статье, опубликованной в журнале Lancet Digital Health, внешность может стать новым объективным биомаркером состояния здоровья, эффективнее традиционных методов.
Исследование
Сообщается, что систему обучали на 58 851 снимке лиц здоровых людей с использованием технологий глубинного обучения. Искусственный интеллект анализировал черты лица, улавливая признаки старения, связанные с физиологическими изменениями организма.
После обучения нейросети протестировали на 6 196 пациентах с онкологическими диагнозами из разных стран. Ошибка определения возраста для людей старше 60 лет составила лишь 4,09 года, что свидетельствует о высокой точности FaceAge.
Результаты
Описывая основные результаты исследования, ученые отметили, что у больных раком система зафиксировала биологический возраст в среднем на 4,79 года больше фактического (p<0,0001). У людей с предраковыми состояниями эта разница была меньше – 3,86 года, а у онкобольных – 4,55 года.
В эксперименте, где 10 врачей прогнозировали 6-месячную выживаемость 100 пациентов, точность только при фото составила 0,61, с использованием медицинских карт – 0,74, а с помощью FaceAge – 0,80 (рост на 32%).
У 146 участников анализ ДНК обнаружил связь с геном CDK6, регулирующим клеточный цикл, – эта корреляция не наблюдалась по обычному возрасту, что доказывает возможность нейросети выявлять биологические маркеры.
Среди 4 906 пациентов каждые дополнительные десять лет, которые добавляли FaceAge, увеличивали риск смертности на 15,1%. Чем старше выглядел пациент по оценке FaceAge, тем выше риск летального исхода. Для 717 больных метастатическим раком сочетание данных FaceAge с моделью TEACHH повысило точность прогнозирования с 0,74 до 0,80. В группе высокого риска средняя продолжительность жизни сократилась с 0,24 года (около 3 месяцев) до 0,21 года (около 2,5 месяца).
Нейросеть также оказала влияние образа жизни: курильщики выглядели в среднем на 2,7 года старше некурящих.
Лучше, чем врачи
По оценкам экспертов, FaceAge впервые позволяет объективно оценить общее состояние больного – то, что раньше врачи определяли только “на глазок”.
По словам профессора Осберта Залая, у FaceAge есть значительный прогностический потенциал, который трудно оценить стандартными методами. Такой подход помогает корректировать лечение, улучшать прогнозы у пациентов с онкологией (точность выросла на 22%) и выявлять ускоренное старение.
— Мы научили ИИ видеть за морщинами совокупный вред от болезней и проведенного лечения. Даже неопытные врачи из FaceAge прогнозируют выживаемость лучше, чем эксперты без этой технологии, – отмечает один из авторов Деннис Бонтемпи.
Исходный код FaceAge уже доступен на GitHub. Следующим шагом исследователи называют тестирование на более широких выборках и разработку этических стандартов, чтобы предотвратить возможные злоупотребления, например, со стороны страховых компаний.
Источник: Lancet Digital Health