Μια selfie μπορεί να σώσει τη ζωή σου: Πώς η AI «βλέπει» τον καρκίνο σε μια φωτογραφία προσώπου

Μπορεί μια απλή selfie να αποκαλύψει καλά κρυμμένα μυστικά για την υγεία και τον καρκίνο; Αμερικανοί ερευνητές έκαναν την ανατροπή στον τομέα της ψηφιακής υγείας, τροφοδοτώντας έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης με περισσότερες από 40 εκατομμύρια εικόνες.

Το αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία ενός πρωτοποριακού συστήματος που εντοπίζει αόρατα χαρακτηριστικά στο ανθρώπινο πρόσωπο, συνδέοντάς τα με την πορεία υγείας ογκολογικών ασθενών. Μάλιστα, τα δεδομένα έδειξαν πως η ομάδα που αξιολογήθηκε ως υψηλότερου κινδύνου κατέγραψε υπερτριπλάσια ποσοστά θνησιμότητας σε σύγκριση με εκείνη που κρίθηκε χαμηλού κινδύνου.

Η παρατήρηση της εξωτερικής εμφάνισης αποτελεί διαχρονικό εργαλείο στη φαρέτρα της ιατρικής. Η χλομή όψη, η ξαφνική απώλεια βάρους και τα σημάδια οργανικής εξάντλησης έδιναν πάντα στους γιατρούς μια πρώτη εικόνα για την κατάσταση ενός ασθενούς.

Ωστόσο, η επιστημονική ομάδα από το Mass General Brigham και το Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ πήγε την ιδέα αυτή ένα βήμα παραπέρα, μετατρέποντας τα χαρακτηριστικά του προσώπου σε έναν αντικειμενικό, ψηφιακό δείκτη υγείας. Το νέο μοντέλο, που ονομάστηκε FAHR-Face, σχεδιάστηκε για να μετρά τόσο τη φαινομενική ηλικία όσο και τον στατιστικό κίνδυνο για τη ζωή ανθρώπων που παλεύουν με τη νόσο.

Η εκπαίδευση του αλγορίθμου και τα εντυπωσιακά αποτελέσματα

Για να επιτευχθεί αυτό το επιστημονικό επίτευγμα, χρησιμοποιήθηκαν προηγμένες τεχνικές μηχανικής μάθησης που επιτρέπουν στον υπολογιστή να αναγνωρίζει σύνθετες οπτικές λεπτομέρειες. Η αρχική εκπαίδευση δεν στόχευε στην ταυτοποίηση προσώπων, αλλά στην αποκωδικοποίηση γενικών ανατομικών μοτίβων.

Από αυτή τη διαδικασία γεννήθηκαν δύο ξεχωριστές εφαρμογές. Η πρώτη (FAHR-FaceAge) υπολογίζει την ηλικία που εκπέμπει η εξωτερική εμφάνιση, ενώ η δεύτερη (FAHR-FaceSurvival) εστιάζει αποκλειστικά στην πρόγνωση της επιβίωσης σε καρκινοπαθείς.

Δοκιμάζοντας το σύστημα σε δεκάδες χιλιάδες φωτογραφίες ασθενών από νοσοκομεία των ΗΠΑ και της Ολλανδίας, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όσοι κατατάχθηκαν στο ανώτερο τέταρτο επικινδυνότητας είχαν 3,23 φορές μεγαλύτερο σχετικό κίνδυνο θανάτου. Το εύρημα αυτό παρέμεινε σταθερό ακόμα και όταν λήφθηκαν υπόψη άλλοι παραδοσιακοί κλινικοί παράγοντες, αποδεικνύοντας ότι το πρόσωπο καθρέφτιζε αυτόνομα τη γενική κατάσταση του οργανισμού.

Ποια σημεία «σκανάρει» η AI και η σημασία της βιολογικής ηλικίας

Εξετάζοντας τον τρόπο με τον οποίο παίρνει αποφάσεις ο αλγόριθμος, οι επιστήμονες παρατήρησαν δύο εντελώς διαφορετικές συμπεριφορές. Όταν το σύστημα προσπαθούσε να μαντέψει την ηλικία, εστίαζε κυρίως στο μέτωπο, στους κροτάφους και στις γραμμές γύρω από το στόμα.

Αντίθετα, όταν αξιολογούσε τον κίνδυνο επιβίωσης των ασθενών, η προσοχή του μετατοπιζόταν στο κεντρικό τμήμα του προσώπου, στη ράχη της μύτης και στην περιοχή κάτω από τα μάτια, σημεία που πιθανότατα αποτυπώνουν τη σωματική εξασθένηση και τη μειωμένη οργανική εφεδρεία.

Παράλληλα, η έρευνα έφερε στο προσκήνιο τη διαφορά ανάμεσα στη χρονολογική και τη βιολογική ηλικία. Δύο άνθρωποι της ίδιας ηλικίας μπορούν να διαφέρουν ριζικά ως προς τη φυσική τους κατάσταση και την αντοχή σε βαριές θεραπείες. Ο αλγόριθμος αποτύπωσε επίσης την επίδραση βλαβερών συνηθειών, όπως το κάπνισμα και η αυξημένη κατανάλωση αλκοόλ, τα οποία προκαλούν οξειδωτικό στρες, καταστρέφουν το κολλαγόνο και επιταχύνουν την πρόωρη γήρανση του δέρματος.

Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον της ογκολογίας

Παρά τον ενθουσιασμό, οι ειδικοί ξεκαθαρίζουν ότι η τεχνολογία αυτή δεν μπορεί να διαγνώσει τον καρκίνο σε έναν υγιή άνθρωπο μέσω μιας απλής φωτογραφίας, ούτε αντικαθιστά τις βιοψίες και τις αιματολογικές εξετάσεις. Πρόκειται για ένα συμπληρωματικό εργαλείο που στο μέλλον ίσως βοηθήσει τους ογκολόγους να επιλέγουν την κατάλληλη θεραπεία, συνυπολογίζοντας τη συνολική αντοχή του ασθενούς.

Ταυτόχρονα, επισημαίνεται ότι παράγοντες όπως ο φωτισμός, η έκφραση ή το μακιγιάζ μπορούν να επηρεάσουν ελαφρώς τις μετρήσεις, ενώ τίθενται και σοβαρά ζητήματα προστασίας προσωπικών δεδομένων. Σε κάθε περίπτωση, οι επιστήμονες υπενθυμίζουν ότι οι ρυτίδες ή οι μαύροι κύκλοι δεν αποτελούν σημάδι ασθένειας και ότι ο καλύτερος τρόπος για να διατηρήσουμε τη βιολογική μας νεότητα παραμένει η ισορροπημένη διατροφή, η άσκηση, ο καλός ύπνος και η αποχή από το κάπνισμα.