Американські науковці розробили штучний інтелект, який за звичайною фотографією обличчя може оцінювати ризик смерті в пацієнтів з онкологічними захворюваннями. Під час випробувань система виявила, що люди з найвищими показниками ризику мали більш ніж утричі вищий рівень смертності порівняно з пацієнтами з найнижчими показниками.
Дослідники американської медичної мережі Mass General Brigham створили систему штучного інтелекту FAHR-Face, здатну аналізувати зовнішність людини та знаходити ознаки, пов’язані з її біологічним станом. Для розробки базової моделі використали понад 40 мільйонів зображень.
Лікарі давно враховують зовнішній вигляд пацієнтів під час оцінювання їхнього здоров’я. Втрата ваги, виражена втома, зміни шкіри та рис обличчя іноді можуть свідчити про погіршення фізичного стану, однак такі висновки значною мірою залежать від досвіду медика.
Науковці вирішили перевірити, чи зможе штучний інтелект знаходити подібні закономірності точніше та об’єктивніше. На основі FAHR-Face вони розробили два окремі алгоритми, які аналізують різні характеристики обличчя.
Перший алгоритм, FAHR-FaceAge, визначає вік людини за її зовнішністю. Отриманий результат дослідники розглядають як показник, пов’язаний із біологічним старінням організму.
Другий алгоритм, FAHR-FaceSurvival, створили спеціально для оцінювання прогнозу виживаності онкологічних пацієнтів. Для його навчання використали 34 363 фотографії людей із раковими захворюваннями.
Після цього систему перевірили на двох незалежних наборах клінічних даних, зокрема пацієнтів зі США та Нідерландів. Результати продемонстрували статистичний зв’язок між оцінками штучного інтелекту та подальшою виживаністю людей.
Пацієнти, яких FAHR-FaceSurvival відніс до групи найвищого ризику, мали більш ніж утричі вищий показник смертності порівняно з групою найнижчого ризику. Цей зв’язок зберігався навіть після врахування низки інших клінічних чинників.
Водночас алгоритм визначення віку також виявився корисним для прогнозування. Люди, які за оцінкою штучного інтелекту виглядали старшими за свій фактичний вік, у середньому мали менш сприятливий прогноз перебігу захворювання.
Цікаво, що два алгоритми звертали увагу на різні ділянки обличчя. FAHR-FaceAge аналізував переважно носогубні складки, ділянку чола над очницями та скроні, тоді як FAHR-FaceSurvival більше використовував інформацію під очима й навколо перенісся.
Об’єднання результатів обох моделей дозволило покращити якість статистичного прогнозування виживаності. Це свідчить про те, що видимі ознаки старіння та характеристики, пов’язані з ризиком смерті, містять різну інформацію про стан людини.
Дослідники також перевірили, як спосіб життя впливає на вік, який штучний інтелект визначає за фотографією. Виявилося, що куріння, надмірне вживання алкоголю та наркотиків статистично пов’язані зі старшим віком обличчя.
Найпомітніша закономірність спостерігалася серед курців. Люди, які продовжували курити, у середньому виглядали старшими за колишніх курців, а ті — старшими за людей, які ніколи не мали цієї звички.
Окремі випробування показали, що система оцінювання віку загалом зберігає працездатність за різного освітлення, положення голови, макіяжу та виразу обличчя. Більшість перевірених косметичних операцій також не спричиняли значних змін результатів, хоча усмішка або зміна освітлення іноді помітно впливали на оцінку.
За словами онколога Реймонда Мака з Mass General Brigham, перед призначенням складного лікування лікарі повинні оцінювати фізичні резерви пацієнта. Двоє людей однакового віку з тим самим діагнозом можуть по-різному переносити хіміотерапію, опромінення або хірургічне втручання.
Саме тому календарний вік не завжди достатньо точно відображає стан організму. Дослідники сподіваються, що аналіз фотографій згодом зможе допомагати лікарям оцінювати ризики, особливо коли результати складних обстежень недоступні.
Проте FAHR-FaceSurvival не здатний визначити точну дату смерті або передбачити, скільки місяців чи років залишилося конкретній людині. Система лише оцінює статистичний ризик на основі закономірностей, виявлених під час навчання.
Незалежні експерти наголошують, що поки невідомо, наскільки такі прогнози перевершують оцінки досвідчених лікарів. Також необхідно перевірити алгоритми на різноманітніших групах населення та встановити, чи справді їх використання покращує медичні рішення.
Наразі FAHR-Face залишається експериментальною технологією, а не інструментом повсякденної діагностики. Дослідники підкреслюють, що штучний інтелект має допомагати медикам оцінювати стан пацієнтів, але не замінювати клінічні обстеження та рішення лікарів.
🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover