Ученые научили ИИ предсказывать смертность по лицам онкологических больных

Исследователи из Гарвардской медицинской школы обнаружили, что фотографии лица, сделанные с интервалом в несколько месяцев или лет, могут оценить биологический возраст и предоставить дополнительную прогностическую информацию о выживаемости онкологических больных.

Специалисты создали искусственный интеллект под названием FaceAge, который научили определять биологический возраст по текстуре кожи, потере объема тканей и структурным изменениям на лице. Ранее тот же алгоритм проанализировал более 40 миллионов изображений и обнаружил, что у людей, чей прогнозируемый возраст был как минимум на пять лет старше паспортного возраста, уровень смертности был на 21% выше. Однако авторов интересовала не разовая фотография, а скорость старения – насколько быстро меняется лицо от фотографии к фотографии.

В ретроспективном исследовании приняли участие 2276 пациентов с онкологическими заболеваниями, прошедших лучевую терапию. 62,9% пациентов имели метастазы на момент первого курса лучевой терапии. Средний возраст составляет63,4 года. У каждого человека было сделано по две фотографии: их делали в клинике для идентификации в начале каждого курса лучевой терапии. Интервалы между изображениями были разделены на короткие (от 10 до 365 дней), средние (366–730 дней) и длинные (731–1460 дней). Используя алгоритм FaceAge, ученые рассчитали биологический возраст на каждой фотографии, а затем скорость старения лица. После этого исследователи рассчитали скорость старения лица — Face Aging Rate (FAR), то есть насколько изменился биологический возраст с поправкой на время между снимками. Поскольку интервалы между фотографиями различались, единый порог «быстрого старения» не использовался: использовались разные значения FAR для коротких, средних и длинных интервалов.

Основной вывод:чем выше скорость старения лица, тем ниже общая выживаемость. В группе с короткими интервалами у пациентов с высокой скоростью старения риск смерти был на 25% выше. В группе со средним интервалом – уже на 37%,и с разницей в несколько лет – на целых65%. Даже если рассматривать только пациентов с метастатическим раком, связь сохранялась и становилась более выраженной. Кроме того, когда исследователи одновременно принимали во внимание первоначальное отклонение биологического возраста от паспортного возраста и скорость его изменения с течением времени, связь с более низкой общей выживаемостью становилась более выраженной. При длительных интервалах между сканированиями именно скорость старения стала самым сильным предиктором результата.

Почему рака становится больше: вклад экологии и образа жизни

Биологическое старение неравномерно: молекулярные разрушения, повреждение ДНК и старение клеток могут ускоряться в определенные моменты. У онкологических больных на это влияет как само заболевание, так и лечение. Ученые полагают, что темпы старения лица – это простой, доступный и недорогой способ отследить эти изменения. В будущем это поможет врачам своевременно усилить мониторинг, скорректировать лечение или выбрать более щадящую паллиативную тактику при запущенных формах рака. Пока что исследование имеет ограничения: почти все участники были европейской расой, данных о прогрессировании заболевания и токсичности терапии нет, а снимки делались не через одинаковые промежутки времени.

Как рассказал Rambler Health онколог Вадим Гутник, это исследование не предлагает нового способа диагностики рака — оно пытается использовать скорость старения лица в качестве предсказателя исхода у пациентов, уже проходящих лечение. Логика здесь такая: если человек заметно стареет во время терапии, это может отражать тяжесть состояния и худшую переносимость лечения. Однако с практической точки зрения метод FaceAge вызывает большие сомнения, говорит врач.

"Во-первых, сама идея близка к "Капитану Очевидность":без этого алгоритма врач может увидеть, когда пациенту тяжело с терапией. Во-вторых, у нас есть гораздо более точные инструменты - анализы крови, инструментальная диагностика, специфические маркеры. В-третьих, на прогноз влияют многие факторы, которые невозможно определить морщин. Честно говоря, учитывая отсутствие реальной практической пользы для врача, такое исследование, на мой взгляд, больше подходит для Шнобелевской премии. Оно уступает традиционным методам и вряд ли заменит их в обозримом будущем», - подчеркнул онколог.