Исследование предполагает: новый ИИ-инструмент предсказывает выживаемость при раке по одному селфи пациента

Система оценивает биологический возраст — то, на сколько лет человек выглядит, — и прогнозирует выживаемость пациентов с раком по фотографии лица. На основе технологии врачи создали два связанных инструмента: FAHR-FaceAge оценивает биологический возраст и прогнозирует выживаемость, а FAHR-FaceSurvival предсказывает выживаемость напрямую по фотографии, не используя биологический возраст как промежуточную оценку.

Хотя оба инструмента основаны на одной модели, они выявляют разные, дополняющие друг друга сведения о здоровье пациента. Алгоритмы также анализируют разные участки лица. FAHR-FaceAge обращает внимание на складки от крыльев носа к уголкам рта, область лба над глазницами и виски. FAHR-FaceSurvival оценивает область под глазами и вокруг переносицы.

По словам Хьюго Аертса, одного из старших авторов исследования, FAHR-FaceSurvival развивает распознавание здоровья по лицу, поскольку учится напрямую определять риск смерти по фотографиям пациентов с раком. Авторы называют эту работу первым известным им примером, когда модель ИИ смогла напрямую предсказать выживаемость при раке по обычной фотографии.

Среди пациентов в США, проходивших лучевую терапию, те, кто по оценке FAHR-FaceAge выглядел на пять или более лет старше своего фактического возраста, имели на 21% более высокий риск смерти за средний четырёхлетний период наблюдения по сравнению с остальными. У пациентов, которые выглядели на пять или более лет моложе, риск был на 17% ниже.

Техническая основа системы — общая модель лица FAHR-Face, обученная на более чем 40 миллионах изображений. Как объяснил Аертс, её можно адаптировать для разных показателей здоровья, включая биологический возраст и выживаемость. Такой подход позволяет создавать несколько биомаркеров здоровья по лицу, не обучая каждую модель с нуля.

Результаты исследования показывают, что оценки биологического возраста тесно связаны с физическим здоровьем. Это может отражать способность человека перенести определённое лечение. Анализ лица с помощью ИИ потенциально поможет врачам принимать сложные решения о лечении и точнее оценивать риск смерти или осложнений после крупных операций и других методов лечения рака.

Радиационный онколог Mass General Brigham доктор Рэймонд Мак отметил, что врачам нужны более точные способы оценивать физический резерв и слабость пациентов перед назначением интенсивного лечения — лучевой терапии, операции или системной терапии. По его словам, задача исследователей — сделать оценку здоровья по фотографии лица количественной, последовательной и масштабируемой, чтобы она помогала подбирать лечение, но не заменяла решение врача.

Исследователи также обнаружили связь между образом жизни и старением лица: употребление большого количества алкоголя, наркотиков и курение были связаны с более старым биологическим возрастом по оценке ИИ.

Мак добавил, что FAHR-FaceAge давала стабильные результаты при обычных различиях между фотографиями — положении головы, освещении, выражении лица и макияже. Оценки оставались стабильными и после большинства проверенных пластических операций; небольшое изменение наблюдалось только после ринопластики.

Врачи подчёркивают, что фотография лица может стать простым и недорогим способом поддержать персонализированный выбор лечения, однако прежде чем применять инструмент широко, нужны дополнительные исследования.