华盛顿,美国——医生们经常通过所谓的“目测测试”开始检查,即凭直觉判断患者看起来比实际年龄更老或更年轻,这可能会影响关键的医疗决策。
这种直观的评估很快可能会得到AI的升级。
周四在《柳叶刀数字健康》杂志上描述的FaceAge是一种深度学习算法,可以将一张简单的头像转换成一个数字,更准确地反映一个人的生物年龄,而不是他们病历上的出生日期。
经过数万张照片的训练,该算法将癌症患者平均认定为比健康的同龄人生物年龄大五岁。研究作者表示,它可以帮助医生决定哪些患者能够安全地承受艰苦的治疗,哪些患者可能更适合温和的方法。
“我们假设FaceAge可以用作癌症护理中的生物标志物,量化患者的生物年龄,帮助医生做出这些艰难的决定,”波士顿哈佛附属医疗系统Mass Brigham Health的肿瘤学家Raymond Mak说。
考虑两个假设的患者:一个75岁的活力老人,其生物年龄为65岁;一个60岁的虚弱老人,其生物年龄为70岁。对于前者,积极的放射治疗可能是合适的,但对于后者则可能有风险。
同样的逻辑也可以帮助指导心脏手术、髋关节置换或临终关怀的决策。
更敏锐的老化观察
越来越多的证据表明,人类以不同的速度老化,受到基因、压力、锻炼以及吸烟或饮酒等习惯的影响。虽然昂贵的基因测试可以揭示DNA随时间的磨损情况,但FaceAge仅通过一张自拍照就能提供洞察力。
该模型在从公共数据集中收集的58,851张推定健康的60岁以上成年人的肖像上进行了训练。
然后在美国和荷兰接受治疗的6,196名癌症患者的照片上进行测试,这些照片是在放疗前拍摄的。患有恶性肿瘤的患者平均生物年龄比实际年龄大4.79岁。
在癌症患者中,较高的FaceAge评分强烈预示着较差的生存率——即使考虑到实际年龄、性别和肿瘤类型——并且对任何生物年龄超过85岁的人,危险性急剧上升。
有趣的是,FaceAge似乎对衰老迹象的权重与人类不同。例如,头发灰白或秃顶不如面部肌肉细微变化重要。
FaceAge也提高了医生的准确性。八名医生被要求查看晚期癌症患者的头像,并猜测谁会在六个月内死亡。他们的成功率勉强超过随机猜测;有了FaceAge的数据后,预测显著提高。
该模型甚至验证了一个流行的互联网迷因,估计演员Paul Rudd在50岁时的生物年龄为43岁。
偏见和伦理护栏
AI工具因未能充分服务非白人群体而受到审查。Mak表示,初步检查显示FaceAge的预测没有明显的种族偏见,但该团队正在使用20,000名患者的数据训练第二代模型。
他们还在研究化妆、整容手术或房间照明变化等因素如何欺骗系统。
伦理辩论非常重要。一种可以通过自拍照读取生物年龄的AI工具可能对临床医生有益,但也可能吸引人寿保险公司或雇主来评估风险。
“这确实需要关注,以确保这些技术只用于患者的利益,”该研究的共同负责人、MGB医学AI项目主任Hugo Aerts说。
另一个难题是:当镜子说话时会发生什么?得知自己的身体比想象中更老可能会促使健康改变——或者引发焦虑。
研究人员计划开设一个面向公众的FaceAge门户,人们可以上传自己的照片参与进一步验证算法的研究。针对临床医生的商业版本可能会随之而来,但在更多验证之前不会推出。
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