Міжнародна команда вчених із Гарвардського університету, Маастрихтського університету (Нідерланди) та інших наукових центрів розробила штучний інтелект FaceAge, який може за фотографією обличчя визначити біологічний вік, прогнозувати виживаність пацієнтів з онкологією і виявляти різні захворювання.
Як зазначається в статті, опублікованій у журналі Lancet Digital Health, зовнішність може стати новим об’єктивним біомаркером стану здоров’я, ефективнішим за традиційні методи.
Дослідження
Повідомляється, що систему навчали на 58 851 фото облич здорових людей з використанням технологій глибинного навчання. Штучний інтелект аналізував риси обличчя, вловлюючи ознаки старіння, пов’язані з фізіологічними змінами організму.
Після навчання нейромережі протестували на 6 196 пацієнтах з онкологічними діагнозами з різних країн. Помилка визначення віку для людей, старших за 60 років, становила лише 4,09 року, що свідчить про високу точність FaceAge.
Результати
Описуючи основні результати дослідження, вчені зазначили, що у хворих на рак система зафіксувала біологічний вік у середньому на 4,79 року більший за фактичний (p<0,0001). У людей із передраковими станами ця різниця була меншою – 3,86 року, а в онкохворих – 4,55 року.
В експерименті, де 10 лікарів прогнозували 6-місячне виживання 100 пацієнтів, точність тільки за фото становила 0,61, з використанням медичних карт – 0,74, а за допомогою FaceAge – 0,80 (зростання на 32%).
У 146 учасників аналіз ДНК виявив зв’язок із геном CDK6, що регулює клітинний цикл, – ця кореляція не спостерігалася за звичайним віком, що доводить можливість нейромережі виявляти біологічні маркери.
Серед 4 906 пацієнтів кожні додаткові десять років, які додавали FaceAge, збільшували ризик смертності на 15,1%. Що старший вигляд мав пацієнт за оцінкою FaceAge, то вищий ризик летального результату. Для 717 хворих на метастатичний рак поєднання даних FaceAge з моделлю TEACHH підвищило точність прогнозування з 0,74 до 0,80. У групі високого ризику середня тривалість життя скоротилася з 0,24 року (близько 3 місяців) до 0,21 року (близько 2,5 місяця).
Нейромережа також вплинула на спосіб життя: курці виглядали в середньому на 2,7 року старшими за тих, хто не палить.
Краще, ніж лікарі
За оцінками експертів, FaceAge вперше дає змогу об’єктивно оцінити загальний стан хворого – те, що раніше лікарі визначали тільки “на око”.
За словами професора Осберта Залая, FaceAge має значний прогностичний потенціал, який важко оцінити стандартними методами. Такий підхід допомагає коригувати лікування, покращувати прогнози у пацієнтів з онкологією (точність зросла на 22%) і виявляти прискорене старіння.
– Ми навчили ШІ бачити за зморшками сукупну шкоду від хвороб і проведеного лікування. Навіть недосвідчені лікарі з FaceAge прогнозують виживаність краще, ніж експерти без цієї технології, – зазначає один з авторів Денніс Бонтемпі.
Вихідний код FaceAge вже доступний на GitHub. Наступним кроком дослідники називають тестування на ширших вибірках і розробку етичних стандартів, щоб запобігти можливим зловживанням, наприклад, з боку страхових компаній.
Джерело: Lancet Digital Health