Ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που εκτιμά τη βιολογική ηλικία από φωτογραφίες προσώπου μπορεί να προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για την πρόγνωση ασθενών με καρκίνο. Νέα μελέτη του Mass General Brigham δείχνει ότι η επιταχυνόμενη γήρανση του προσώπου στη διάρκεια της θεραπείας συνδέεται με χαμηλότερη επιβίωση.
- Γράφει η Χριστίνα Χατζηπαλαμουτζή
Ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που «διαβάζει» τη βιολογική ηλικία μέσα από μια απλή φωτογραφία προσώπου μπορεί να εξελιχθεί σε νέο, μη επεμβατικό βιοδείκτη πρόγνωσης για ασθενείς με καρκίνο. Ερευνητική ομάδα του Mass General Brigham αναφέρει, σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, ότι η εκτίμηση της βιολογικής ηλικίας από πολλαπλές φωτογραφίες που λαμβάνονται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές μπορεί να δώσει ακόμη πιο ουσιαστική εικόνα για την πορεία ενός ασθενούς κατά τη θεραπεία.
Το εργαλείο ονομάζεται FaceAge και αξιοποιεί τεχνολογίες βαθιάς μάθησης για να εκτιμήσει τη βιολογική ηλικία ενός ανθρώπου από το πρόσωπό του. Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές προχώρησαν ένα βήμα πιο πέρα, εξετάζοντας όχι μόνο μία μεμονωμένη φωτογραφία, αλλά την αλλαγή της εκτιμώμενης βιολογικής ηλικίας στον χρόνο.
Face Aging Rate: Η ταχύτητα γήρανσης ως δείκτης πρόγνωσης
Κεντρικό σημείο της μελέτης αποτελεί ο δείκτης Face Aging Rate, γνωστός ως FAR. Ο δείκτης αυτός υπολογίζει πόσο αλλάζει η βιολογική ηλικία του προσώπου μεταξύ δύο φωτογραφιών, λαμβάνοντας υπόψη το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί.
Η ανάλυση βασίστηκε σε δύο φωτογραφίες από καθέναν από 2.279 ασθενείς με καρκίνο, οι οποίες είχαν ληφθεί σε διαφορετικές χρονικές στιγμές κατά τη διάρκεια της θεραπευτικής τους πορείας. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι υψηλότερος FAR, δηλαδή ταχύτερη βιολογική γήρανση του προσώπου, συνδέθηκε σημαντικά με χαμηλότερη πιθανότητα επιβίωσης.
Ο Raymond Mak, MD, ακτινοθεραπευτής-ογκολόγος στο Mass General Brigham Cancer Institute και μέλος του προγράμματος Artificial Intelligence in Medicine, σημείωσε ότι η εξαγωγή του Face Aging Rate από συνήθεις φωτογραφίες προσώπου μπορεί να επιτρέψει σχεδόν σε πραγματικό χρόνο παρακολούθηση της κατάστασης υγείας ενός ατόμου.
Σύμφωνα με τον ίδιο, η μέτρηση του FaceAge στην πορεία του χρόνου θα μπορούσε να βελτιώσει τον εξατομικευμένο θεραπευτικό σχεδιασμό, να ενισχύσει την ενημέρωση των ασθενών και να βοηθήσει στον καθορισμό της συχνότητας και της έντασης της παρακολούθησης στην ογκολογία.
Τι είχε δείξει η προηγούμενη μελέτη για το FaceAge
Η ίδια ερευνητική ομάδα είχε δείξει σε προηγούμενη μελέτη ότι οι ασθενείς με καρκίνο έτειναν να εμφανίζονται, σύμφωνα με το FaceAge, περίπου πέντε χρόνια μεγαλύτεροι από τη χρονολογική τους ηλικία. Επιπλέον, οι υψηλότερες εκτιμήσεις FaceAge είχαν συσχετιστεί με χειρότερα αποτελέσματα επιβίωσης μετά τη θεραπεία για καρκίνο.
Η νέα εργασία είχε ως στόχο να διερευνήσει τι επιπλέον πληροφορία μπορεί να προσφέρει το FaceAge όταν εφαρμόζεται σε περισσότερες από μία φωτογραφίες του ίδιου ασθενούς. Με άλλα λόγια, οι ερευνητές δεν εξέτασαν μόνο το «πόσο βιολογικά μεγαλύτερος» φαίνεται κάποιος σε μία στιγμή, αλλά και το πόσο γρήγορα αλλάζει αυτή η εικόνα μέσα στον χρόνο.
Ανάλυση φωτογραφιών από ασθενείς που έλαβαν ακτινοθεραπεία
Οι επιστήμονες μελέτησαν φωτογραφίες προσώπου από ασθενείς με διαφορετικούς τύπους καρκίνου, οι οποίοι είχαν λάβει τουλάχιστον δύο κύκλους ακτινοθεραπείας στο Brigham and Women’s Hospital μεταξύ 2012 και 2023.
Οι φωτογραφίες είχαν ληφθεί στο πλαίσιο της συνήθους κλινικής διαδικασίας, σε κάθε ξεχωριστό κύκλο ακτινοθεραπείας. Ο FAR υπολογίστηκε ως η διαφορά στην εκτιμώμενη FaceAge μεταξύ των δύο χρονικών σημείων, διαιρεμένη με το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε.
Παράλληλα, οι ερευνητές υπολόγισαν και το FaceAge Deviation, γνωστό ως FAD. Ο δείκτης αυτός εκτιμά πόσο μεγαλύτερος ή νεότερος φαίνεται βιολογικά ένας ασθενής σε μία φωτογραφία, σε σχέση με τη χρονολογική του ηλικία.
Η γήρανση του προσώπου ξεπερνούσε τη χρονολογική γήρανση κατά 40%
Τα διάμεσα αποτελέσματα του FAR έδειξαν ότι η γήρανση του προσώπου των ασθενών ξεπερνούσε τη χρονολογική τους γήρανση κατά 40%. Με απλά λόγια, σε αρκετούς ασθενείς το πρόσωπο φαινόταν να γερνά ταχύτερα από όσο θα αναμενόταν με βάση τον πραγματικό χρόνο που είχε περάσει.
Η επιταχυνόμενη αυτή γήρανση συνδέθηκε με χαμηλότερη επιβίωση. Η συσχέτιση ήταν ισχυρότερη όταν το χρονικό διάστημα μεταξύ των δύο φωτογραφιών ήταν δύο χρόνια ή περισσότερο.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι οι ασθενείς με υψηλές τιμές τόσο στο FAD όσο και στο FAR είχαν σημαντικά μεγαλύτερη πιθανότητα χειρότερων εκβάσεων επιβίωσης. Ωστόσο, ο FAR φάνηκε να προβλέπει πιο σταθερά την επιβίωση σε μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα σε σχέση με το FAD, γεγονός που δείχνει ότι οι δυναμικές μετρήσεις στον χρόνο μπορεί να είναι πιο αξιόπιστες από μια μεμονωμένη εκτίμηση.
Μη επεμβατικός και χαμηλού κόστους βιοδείκτης
Οι συγγραφείς εκτιμούν ότι ο συνδυασμός του FAR με την αρχική μέτρηση FAD θα μπορούσε να προσφέρει πιο σύνθετη και ενημερωτική εικόνα για την εξελισσόμενη κατάσταση υγείας ενός ασθενούς.
Ο Hugo Aerts, PhD, διευθυντής του προγράμματος Artificial Intelligence in Medicine στο Mass General Brigham και συν-συγγραφέας της μελέτης, ανέφερε ότι η παρακολούθηση του FaceAge στον χρόνο μέσα από απλές φωτογραφίες προσώπου προσφέρει έναν μη επεμβατικό και οικονομικά αποδοτικό βιοδείκτη, με δυνατότητα να ενημερώνει τους ανθρώπους για την κατάσταση της υγείας τους.
Όπως σημείωσε, οι ερευνητές ελπίζουν ότι με περαιτέρω μελέτη το FaceAge θα μπορούσε να προσφέρει προγνωστικές πληροφορίες όχι μόνο για ασθενείς με διαφορετικούς τύπους καρκίνου, αλλά και για ανθρώπους με άλλα χρόνια νοσήματα ή ακόμη και για υγιή άτομα.
Προηγούμενη μελέτη σε περισσότερους από 24.500 ασθενείς
Η νέα εργασία ενισχύει τα στοιχεία για την πιθανή κλινική χρησιμότητα του FaceAge. Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο JNCI: Journal of the National Cancer Institute, το εργαλείο δοκιμάστηκε σε περισσότερους από 24.500 ασθενείς με καρκίνο ηλικίας άνω των 60 ετών, οι οποίοι είχαν λάβει ακτινοθεραπεία.
Σε εκείνη τη μελέτη, το FaceAge ήταν υψηλότερο από τη χρονολογική ηλικία στο 65% των ασθενών. Όσοι είχαν εκτίμηση FaceAge τουλάχιστον 10 χρόνια μεγαλύτερη από την πραγματική τους ηλικία εμφάνισαν σημαντικά χειρότερη επιβίωση. Αντίθετα, όσοι είχαν εκτίμηση FaceAge έως πέντε χρόνια μεγαλύτερη από τη χρονολογική τους ηλικία είχαν καλύτερες εκβάσεις.
Τι μένει να αποδειχθεί
Παρά τα ενθαρρυντικά ευρήματα, οι ερευνητές τονίζουν την ανάγκη για περαιτέρω αξιολόγηση του FaceAge και του FAR σε πιο διαφορετικούς πληθυσμούς. Η γενίκευση τέτοιων εργαλείων απαιτεί προσεκτική μελέτη, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι αλγόριθμοι αποδίδουν αξιόπιστα σε ανθρώπους διαφορετικής ηλικίας, φύλου, φυλετικής ή εθνοτικής προέλευσης και διαφορετικών κοινωνικών συνθηκών.
Επιπλέον, η χρήση φωτογραφιών προσώπου στην ιατρική πρόγνωση εγείρει ζητήματα ιδιωτικότητας, διαχείρισης δεδομένων, συναίνεσης και πιθανών αλγοριθμικών προκαταλήψεων. Αυτά τα θέματα θα χρειαστεί να αντιμετωπιστούν πριν τέτοια εργαλεία ενταχθούν ευρύτερα στην καθημερινή κλινική πράξη.
Οι τρέχουσες και μελλοντικές μελέτες, συμπεριλαμβανομένων προοπτικών κλινικών δοκιμών, θα συνεχίσουν να διερευνούν την αξία του FaceAge σε διαφορετικούς καρκίνους και άλλες νόσους.
Ανοιχτή διαδικτυακή πύλη για συμμετοχή στην έρευνα
Η ερευνητική ομάδα έχει ήδη δημιουργήσει διαδικτυακή πύλη, εγκεκριμένη από θεσμική επιτροπή δεοντολογίας, μέσω της οποίας το ευρύ κοινό μπορεί να υποβάλει φωτογραφίες προσώπου, να λάβει εκτίμηση FaceAge και να συμμετάσχει στην έρευνα για την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας.
Η εξέλιξη αυτή δείχνει ότι η τεχνητή νοημοσύνη αρχίζει να μετακινείται από τη θεωρητική ανάλυση δεδομένων σε πιο άμεσες, δυνητικά πρακτικές εφαρμογές στην κλινική ογκολογία. Το FaceAge δεν αντικαθιστά την ιατρική αξιολόγηση, αλλά θα μπορούσε στο μέλλον να προσθέσει ένα ακόμη επίπεδο πληροφορίας στον σχεδιασμό της θεραπείας και της παρακολούθησης.
Οι συγγραφείς και οι δηλώσεις συμφερόντων
Στη μελέτη συμμετείχαν, εκτός από τους Raymond Mak και Hugo Aerts, οι Fridolin Haugg, Grace Lee, John He, Andrew Warrington, Dennis Bontempi, Danielle S. Bitterman, Vasco Prudente, Suraj Pai, Christian Guthier, Benjamin Kann και Paul J. Catalano από το Dana-Farber Cancer Institute.
Ο Raymond Mak δηλώνει συμμετοχή σε advisory board της ViewRay και της AstraZeneca, συμβουλευτική συνεργασία με AstraZeneca, Pfizer, Varian Medical Systems και Sio Capital Management, αμοιβές από Novartis και Springer Nature, καθώς και ερευνητική χρηματοδότηση από National Institutes of Health, ViewRay, AstraZeneca, Siemens Medical Solutions USA και Varian Medical Systems. Εκκρεμούν επίσης πατέντες για το FaceAge και συναφείς τεχνολογίες.
Κάντε like στη σελίδα μας στο facebook για να μαθαίνετε όλα τα νέα
Διαβάστε επίσης
Καρκίνος μαστού και εγκυμοσύνη: Τι δείχνει η μελέτη POSITIVE
Γεωργιάδης: 30.000 γυναίκες εντόπισαν έγκαιρα καρκίνο του μαστού μέσω του «Προλαμβάνω»
