Учёные научили ИИ предсказывать смертность по лицу больных раком
Исследователи из Гарвардской медицинской школы выяснили, что по фотографиям лица, сделанным с интервалом в несколько месяцев или лет, можно оценить биологический возраст и получить дополнительную прогностическую информацию о выживаемости онкологических пациентов.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало: чем быстрее стареет лицо человека, тем выше общая смертность— даже если сам пациент ещё не стар.
Специалисты создали искусственный интеллект под названием FaceAge, который научили определять биологический возраст по текстуре кожи, потере объёма тканей и структурным изменениям на лице. До этого тот же алгоритм проанализировал более 40 миллионов снимков и выявил, что у людей, чей предсказанный возраст хотя бы на пять лет превышает паспортный, смертность выше на 21%. Однако авторов интересовало не разовое фото, а именно скорость старения — как быстро лицо меняется от снимка к снимку.
В ретроспективном исследовании участвовали 2276 пациентов с онкологическими заболеваниями, которые проходили лучевую терапию. У 62,9% пациентов на момент первого курса лучевой терапии было метастатическое заболевание. Медианный возраст — 63,4 года. У каждого человека взяли две фотографии: их делали в клинике для идентификации в начале каждого курса лучевой терапии. Промежутки между снимками разделили на короткие (от 10 до 365 дней), средние (366–730 дней) и длинные (731–1460 дней). С помощью алгоритма FaceAge учёные вычислили биологический возраст на каждой фотографии, а затем — скорость старения лица. После этого исследователи рассчитывали скорость старения лица — Face Aging Rate (FAR), то есть насколько менялся биологический возраст с поправкой на время между снимками. Поскольку интервалы между фотографиями различались, единый порог «быстрого старения» не использовали: для коротких, средних и длинных промежутков применяли разные значения FAR.
Главный вывод: чем выше скорость старения лица, тем ниже общая выживаемость. В группе с коротким интервалом у пациентов с высокой скоростью старения риск умереть был выше на 25%. В группе со средним интервалом — уже на 37%, а при разнице в несколько лет — на целых 65%. Даже если рассматривать только больных с метастатическим раком, связь сохранялась и становилась более выраженной. Кроме того, когда исследователи одновременно учитывали исходное отклонение биологического возраста от паспортного и скорость его изменения со временем, связь с более низкой общей выживаемостью становилась более выраженной. При длительных промежутках между снимками именно скорость старения становилась самым сильным предсказателем исхода.
Почему рака стало больше: вклад экологии и образа жизни
Биологическое старение неравномерно — молекулярные поломки, повреждения ДНК и клеточное старение могут ускоряться в определённые моменты. У онкологических пациентов на это влияет и сама болезнь, и лечение. Учёные считают, что скорость старения лица — простой, доступный и недорогой способ уловить эти изменения. В будущем это поможет врачам вовремя усилить наблюдение, скорректировать лечение или выбрать более щадящую паллиативную тактику при запущенных формах рака. Пока что у исследования есть ограничения: почти все участники были европеоидной расы, нет данных о прогрессировании болезни и токсичности терапии, а снимки делали не в строго одинаковые промежутки.
Как рассказал «Рамблер Здоровье» врач-онколог Вадим Гутник, это исследование не предлагает нового способа диагностики рака — оно пытается использовать скорость старения лица как предиктор исхода у пациентов, уже проходящих лечение. Логика здесь такая: если человек заметно стареет на фоне терапии, это может отражать тяжесть состояния и хуже переносимость лечения. Однако с практической точки зрения метод FaceAge вызывает большие сомнения, считает врач.
«Во‑первых, идея сама по себе близка к „Капитану Очевидности“: врач и без этого алгоритма видит, когда пациент тяжело переносит терапию. Во‑вторых, у нас есть куда более точные инструменты — анализы крови, инструментальная диагностика, специфические маркеры. В‑третьих, на прогноз влияет множество факторов, которые по морщинам не определить. Честно говоря, с учётом отсутствия 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 врач‑онколог.