Новый ИИ дает прогноз выживаемости по лицу пациента
Врачи разработали инструмент на основе искусственного интеллекта, который может предсказать выживаемость пациента с раком по одной фотографии его лица. Делает он это с впечатляющей точностью, которой не вредят даже перенесенные пластические операции.
Разработка представлена в журнале The Lancet Digital Health. На самом деле это две дообученные модели на базе одной фундаментальной, обученной на более чем 40 миллионах фотографий лиц людей разного возраста и этнической принадлежности.
- FAHR-FaceAge оценивает биологический возраст пациента и прогнозирует выживаемость при раке по его разнице с цифрой в паспорте.
- FAHR-FaceSurvival предсказывает выживаемость сразу, без промежуточных расчетов, поскольку дообучен на фото больных раком или умерших от него людей.
Они улавливают разную и дополняющую друг друга информацию о здоровье пациента, а также анализируют разные участки лица — FAHR-FaceAge сосредоточен на носогубных складках, области лба чуть выше глазниц и висках, FAHR-FaceSurvival оценивает зону под глазами и вокруг переносицы.
«FAHR-FaceSurvival продвигает область ИИ-оценки здоровья по лицу еще на шаг вперед — он учится определять риск смертности напрямую по фотографиям лиц пациентов с раком. Насколько нам известно, это первая демонстрация способности ИИ прогнозировать выживаемость при раке по простой фотографии», — говорит профессор Хьюго Артс из Гарвардского университета, один из старших авторов исследования.
Среди пациентов с раком, проходивших лучевую терапию, люди, которые, по оценке FAHR-FaceAge, выглядели на пять и более лет старше своего реального возраста, имели на 21% более высокий риск смерти в течение среднего четырехлетнего периода наблюдения, чем остальные. У пациентов, выглядевших на пять и более лет моложе, риск был на 17% ниже.
Фундаментальная модель и ее доработки
«Технически наш прорыв в том, что FAHR-Face обучен общему представлению лица на более чем 40 миллионах изображений, а затем его можно адаптировать под конкретные исходы здоровья, такие как биологический возраст и выживаемость. Такой подход дает масштабируемый способ разрабатывать множество биомаркеров здоровья по лицу, а не обучать каждую модель с нуля», — объясняет Артс.
Инструмент станет хорошим подспорьем лечащему врачу в выборе максимально безопасной и эффективной тактики лечения.
«По мере старения населения врачам нужны более совершенные способы оценивать физический резерв и немощность, прежде чем рекомендовать интенсивное лечение — лучевую терапию, операцию или системную терапию. Наша цель — сделать оценку здоровья по фотографии лица более количественной, согласованной и масштабируемой, чтобы она поддерживала персонализированные решения о лечении, а не заменяла врачебное суждение», — подчеркивает радиационный онколог Рэймонд Мак из Mass General Brigham.
Что влияет на то, на сколько выглядит человек на фото
Исследователи обнаружили, как сильно образ жизни отражается на лице. Например, злоупотребление алкоголем, употребление наркотиков и курение приводили к тому, что ИИ оценивал человека старше.
«Еще одной неожиданной находкой была стабильность FAHR-FaceAge при распространенных в реальной жизни вариациях фото — позе, освещении, мимике и макияже. Она также оставалась устойчивой при большинстве проверенных пластических операций, небольшое смещение наблюдалось только после ринопластики», — добавляет Мак.
Таким образом, диагностика по фото станет простым и недорогим способом поддержки персонализированных решений о лечении — но в широкую клиническую практику инструмент можно будет включить только после дополнительных исследований.
