SG.hu
Egy MI eszköz megjósolja a biológiai életkorodat egy szelfi alapján
A bostoni Mass General Brigham egyetem tudósai kifejlesztettek egy FaceAge nevű mesterséges intelligencia eszközt, egy olyan algoritmust, amely megállapítja a betegek biológiai életkorát egy fénykép alapján. Érdekesség, hogy a kutatóknak fogalmuk sincs, hogy az MI-alapú algoritmus pontosan mire figyel.
Az orvosok az úgynevezett „szemgolyó-teszt” segítségével már most is tudnak valamennyire képet alkotni egy beteg egészségi állapotáról az arcából, de a Lancet Digital Health című folyóiratban megjelent új kutatás azt jelzi, hogy ezt a munkát a mesterséges intelligencia a jövőben továbbfejlesztheti. A bostoni Mass General Brigham Egyetem tudósai kifejlesztettek és elvégeztek néhány kezdeti tesztet a FaceAge nevű mesterséges intelligencia-eszközzel, egy olyan algoritmussal, amelynek célja, hogy egy olyan egyszerű fényképből, mint egy szelfi, megmondja a betegek biológiai életkorát - nem azt, hogy hány évesek, hanem azt, hogy milyen idősnek megfelelő egészségi állapotban vannak.
A biológiai életkort kulcsfontosságúnak tartják az orvosok számára a legmegfelelőbb terápia meghatározásában, például abban, hogy egy rákbeteg elég egészséges-e ahhoz, hogy elviseljen egy agresszív kezelést. A FaceAge további teszteléseket igényel, mielőtt az orvosok rutinszerűen elkezdenék használni, de a tudósok elmondták, hogy a következő egy-két hétben várhatóan körülbelül 50 beteg bevonásával megkezdenek egy kísérleti tanulmányt. A kutatók elmondták, hogy a FaceAge-t körülbelül 59 000, 60 éves vagy idősebb, feltételezhetően egészségesnek tartott emberről készült fénykép segítségével képezték ki. A fényképek többsége nyilvánosan elérhető volt a Wikipedián és az IMDb internetes filmadatbázisban, míg néhány az UTKFace-ről származott, egy nagyméretű adathalmazból, amely egy év alattitól 116 éves korig terjedő emberek képeit tartalmazza.
A FaceAge fejlesztői egy 6200 rákos betegből álló csoporton tesztelték a programot, a sugárterápiás kezelés kezdetén készült fényképek segítségével. Az algoritmus megállapította, hogy a rákbetegek egészségi állapotukat tekintve átlagosan körülbelül öt évvel idősebbek, mint a kronológiai koruk. Sőt, az eszköz megállapította, hogy minél idősebbnek tűnt az arcuk, annál rosszabbak voltak a túlélési kilátásaik. A tudósok ezután egy kísérletet végeztek, amelyben nyolc orvost kértek meg arra, hogy először csak a páciens fényképe, majd a fénykép és a klinikai információk, végül pedig a FaceAge és a klinikai információk alapján állapítsák meg, hogy a végstádiumban lévő rákos betegek hat hónap múlva életben lesznek-e.
"Azt találtuk, hogy az orvosok átlagosan olyan pontossággal tudják megjósolni a várható élettartamot, amely csak egy kicsivel jobb, mint egy pénzfeldobás”, amikor csak a fényképet használják az elemzéshez, mondta Raymond Mak, a Mass General Brigham sugáronkológus orvosa és a tanulmány egyik vezetője. Ha csak a fényképet használták, az orvosoknak az esetek 61 százalékában igazuk volt. A fényképek és a betegek klinikai adatai alapján az esetek 74 százalékában igazuk volt. A FaceAge és az orvosi kórlapok információi alapján az orvosok pontossága elérte a 80 százalékot.
Egy múlt heti sajtótájékoztatón Mak elmondta, hogy a FaceAge-t egy olyan beteg fényképével tesztelte, akivel négy évvel ezelőtt találkozott először, egy 86 éves, halálos tüdőrákban szenvedő férfival. "Néhány orvos habozna felajánlani a rákkezelést egy 80-as vagy 90-es évei végén járó személynek azzal az indoklással, hogy a beteg más okból meghalhat, mielőtt a rák előrehaladna és életveszélyessé válna” - mondta Mak. "Nekem azonban 86 évesnél fiatalabbnak tűnt, és a szemfenékteszt és számos más tényező alapján úgy döntöttem, hogy agresszív sugárterápiával kezeljük.” Néhány évvel később, amikor Mak lefuttatta a férfi fényképét a FaceAge programon, „kiderült, hogy több mint 10 évvel fiatalabb, mint a kronológiai kora”. A beteg most 90 éves, „és még mindig remekül van” - mondta Mak.
A kutatók hangsúlyozták, hogy a FaceAge nem az orvosi értékelést hivatott helyettesíteni, hanem inkább egy objektív mérőeszköz, amely segít kitölteni a klinikai képet. "Szerintem nagyon fontos tudni, hogy a különböző emberek különböző ütemben öregednek, és ahogyan itt is megmutatták, ez nyilvánvalóan nagy hatással van a tényleges prognózisukra” - mondta Gary Schwartz, a torontói University Health Network Princess Margaret Cancer Center tudósa, aki nem vett részt a kutatásban. Az öregnek tűnő arc azonban nem feltétlenül ítél valakit korai halálra. A FaceAge bemutatójában a fejlesztők Paul Rudd és Wilford Brimley színészek 50 éves kori fotóit elemezték. Az algoritmus megállapította, hogy Rudd biológiai életkora körülbelül 43 év volt, Brimley-é pedig majdnem 69 év (ő 85 évig élt).
Irbaz Riaz, a Mayo Klinika mesterséges intelligencia és informatika részlegének adjunktusa és vezető tanácsadója a FaceAge-t „ígéretes, korai fázisban lévő eszköznek” nevezte. Bár az eszköz nem helyettesíti az orvos tapasztalatát, mondta Riaz, "standardizálhatja a finom vizuális értékeléseket, amelyeket nap mint nap végzünk. Ez azt jelenti, hogy a klinikusoknak meg kell érteniük, hogyan képezték ki a modellt, mikor lehet elfogult, és hol tudna hozzáadott értéket teremteni anélkül, hogy túllépné a szerepét”. Nasim Eftekhari, a kaliforniai Duarte-ban található City of Hope rákkezelő és kutatóközpont alkalmazott AI és fejlett analitika alelnöke, az eszközt „inkrementális fejlesztésnek” nevezte, mondván, "ha ez átmegy a validáláson, az elfogultsági tesztelésen, a jóváhagyásokon és mindezeken, akkor ez a legjobb esetben is egy további biomarker lehet” a rák stádiuma, a tumor jellemzői és más tényezők mellett.
A FaceAge fejlesztői elismerték, hogy amennyiben a technológiát az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (Food and Drug Administration) jóváhagyja, etikai irányelveket kell majd kidolgozni a használata és az információkhoz való hozzáférés szabályozására. "Ez a technológia sok jót tehet, de potenciálisan kárt is okozhat” - mondta Hugo Aerts, a Mass General Brigham mesterséges intelligencia az orvostudományban programjának igazgatója és a FaceAge tanulmány másik vezető kutatója. Aerts szerint a kórházaknak „nagyon erős felügyelőbizottságaik és szabályozási irányelveik vannak, amelyeket be kell tartaniuk, hogy biztosítsák, hogy ezeket a mesterséges intelligencia technológiákat a megfelelő módon használják, valóban csak a betegek javára”, és nem mások, például a biztosítók érdekében.
A magánélet védelme kulcsfontosságú volt a korábbi technológiák esetében, amelyek megpróbálták megmutatni, hogyan használhatjuk az életkort egy fénykép alapján, mint például a FaceApp. Bár a szoftver kezdeti tesztelése a rákos betegekre összpontosított, a tudósok azt tervezik, hogy más állapotok esetén is mérik a teljesítményét. Aerts elmondta, hogy az eszközt még be kell tanítani arra, hogy kezelni tudja a számos változót, amelyek befolyásolhatják az arcról készült fényképet: a fényviszonyokat, a sminket, a bőrtónust és természetesen a plasztikai műtétek révén a fiatalabb kinézetre tett kísérleteinket. "Ez tehát olyasmi, amit aktívan vizsgálunk és kutatunk” - mondta Aerts. "Most különböző adathalmazokon teszteljük hogyan tudjuk az algoritmust robusztusabbá tenni.”
Bár az eszköznek még sokat kell tanulnia, talán nekünk is van mit tanulnunk tőle. "Fontos tudni, hogy az algoritmus másképp tekint az életkorra, mint az ember” - mondta Aerts. „Így például az, hogy kopaszok vagyunk-e vagy sem, vagy hogy őszülünk-e, kevésbé fontos az algoritmusban, mint ahogyan azt valójában kezdetben gondoltuk.” Mak szerint a tudósok még mindig próbálják kitalálni, hogy a FaceAge milyen jellemzőkre fókuszál a fényképeken, amikor a biológiai életkort becsüli.
Az orvosok az úgynevezett „szemgolyó-teszt” segítségével már most is tudnak valamennyire képet alkotni egy beteg egészségi állapotáról az arcából, de a Lancet Digital Health című folyóiratban megjelent új kutatás azt jelzi, hogy ezt a munkát a mesterséges intelligencia a jövőben továbbfejlesztheti. A bostoni Mass General Brigham Egyetem tudósai kifejlesztettek és elvégeztek néhány kezdeti tesztet a FaceAge nevű mesterséges intelligencia-eszközzel, egy olyan algoritmussal, amelynek célja, hogy egy olyan egyszerű fényképből, mint egy szelfi, megmondja a betegek biológiai életkorát - nem azt, hogy hány évesek, hanem azt, hogy milyen idősnek megfelelő egészségi állapotban vannak.
A biológiai életkort kulcsfontosságúnak tartják az orvosok számára a legmegfelelőbb terápia meghatározásában, például abban, hogy egy rákbeteg elég egészséges-e ahhoz, hogy elviseljen egy agresszív kezelést. A FaceAge további teszteléseket igényel, mielőtt az orvosok rutinszerűen elkezdenék használni, de a tudósok elmondták, hogy a következő egy-két hétben várhatóan körülbelül 50 beteg bevonásával megkezdenek egy kísérleti tanulmányt. A kutatók elmondták, hogy a FaceAge-t körülbelül 59 000, 60 éves vagy idősebb, feltételezhetően egészségesnek tartott emberről készült fénykép segítségével képezték ki. A fényképek többsége nyilvánosan elérhető volt a Wikipedián és az IMDb internetes filmadatbázisban, míg néhány az UTKFace-ről származott, egy nagyméretű adathalmazból, amely egy év alattitól 116 éves korig terjedő emberek képeit tartalmazza.
A FaceAge fejlesztői egy 6200 rákos betegből álló csoporton tesztelték a programot, a sugárterápiás kezelés kezdetén készült fényképek segítségével. Az algoritmus megállapította, hogy a rákbetegek egészségi állapotukat tekintve átlagosan körülbelül öt évvel idősebbek, mint a kronológiai koruk. Sőt, az eszköz megállapította, hogy minél idősebbnek tűnt az arcuk, annál rosszabbak voltak a túlélési kilátásaik. A tudósok ezután egy kísérletet végeztek, amelyben nyolc orvost kértek meg arra, hogy először csak a páciens fényképe, majd a fénykép és a klinikai információk, végül pedig a FaceAge és a klinikai információk alapján állapítsák meg, hogy a végstádiumban lévő rákos betegek hat hónap múlva életben lesznek-e.
"Azt találtuk, hogy az orvosok átlagosan olyan pontossággal tudják megjósolni a várható élettartamot, amely csak egy kicsivel jobb, mint egy pénzfeldobás”, amikor csak a fényképet használják az elemzéshez, mondta Raymond Mak, a Mass General Brigham sugáronkológus orvosa és a tanulmány egyik vezetője. Ha csak a fényképet használták, az orvosoknak az esetek 61 százalékában igazuk volt. A fényképek és a betegek klinikai adatai alapján az esetek 74 százalékában igazuk volt. A FaceAge és az orvosi kórlapok információi alapján az orvosok pontossága elérte a 80 százalékot.
Egy múlt heti sajtótájékoztatón Mak elmondta, hogy a FaceAge-t egy olyan beteg fényképével tesztelte, akivel négy évvel ezelőtt találkozott először, egy 86 éves, halálos tüdőrákban szenvedő férfival. "Néhány orvos habozna felajánlani a rákkezelést egy 80-as vagy 90-es évei végén járó személynek azzal az indoklással, hogy a beteg más okból meghalhat, mielőtt a rák előrehaladna és életveszélyessé válna” - mondta Mak. "Nekem azonban 86 évesnél fiatalabbnak tűnt, és a szemfenékteszt és számos más tényező alapján úgy döntöttem, hogy agresszív sugárterápiával kezeljük.” Néhány évvel később, amikor Mak lefuttatta a férfi fényképét a FaceAge programon, „kiderült, hogy több mint 10 évvel fiatalabb, mint a kronológiai kora”. A beteg most 90 éves, „és még mindig remekül van” - mondta Mak.
A kutatók hangsúlyozták, hogy a FaceAge nem az orvosi értékelést hivatott helyettesíteni, hanem inkább egy objektív mérőeszköz, amely segít kitölteni a klinikai képet. "Szerintem nagyon fontos tudni, hogy a különböző emberek különböző ütemben öregednek, és ahogyan itt is megmutatták, ez nyilvánvalóan nagy hatással van a tényleges prognózisukra” - mondta Gary Schwartz, a torontói University Health Network Princess Margaret Cancer Center tudósa, aki nem vett részt a kutatásban. Az öregnek tűnő arc azonban nem feltétlenül ítél valakit korai halálra. A FaceAge bemutatójában a fejlesztők Paul Rudd és Wilford Brimley színészek 50 éves kori fotóit elemezték. Az algoritmus megállapította, hogy Rudd biológiai életkora körülbelül 43 év volt, Brimley-é pedig majdnem 69 év (ő 85 évig élt).
Irbaz Riaz, a Mayo Klinika mesterséges intelligencia és informatika részlegének adjunktusa és vezető tanácsadója a FaceAge-t „ígéretes, korai fázisban lévő eszköznek” nevezte. Bár az eszköz nem helyettesíti az orvos tapasztalatát, mondta Riaz, "standardizálhatja a finom vizuális értékeléseket, amelyeket nap mint nap végzünk. Ez azt jelenti, hogy a klinikusoknak meg kell érteniük, hogyan képezték ki a modellt, mikor lehet elfogult, és hol tudna hozzáadott értéket teremteni anélkül, hogy túllépné a szerepét”. Nasim Eftekhari, a kaliforniai Duarte-ban található City of Hope rákkezelő és kutatóközpont alkalmazott AI és fejlett analitika alelnöke, az eszközt „inkrementális fejlesztésnek” nevezte, mondván, "ha ez átmegy a validáláson, az elfogultsági tesztelésen, a jóváhagyásokon és mindezeken, akkor ez a legjobb esetben is egy további biomarker lehet” a rák stádiuma, a tumor jellemzői és más tényezők mellett.
A FaceAge fejlesztői elismerték, hogy amennyiben a technológiát az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (Food and Drug Administration) jóváhagyja, etikai irányelveket kell majd kidolgozni a használata és az információkhoz való hozzáférés szabályozására. "Ez a technológia sok jót tehet, de potenciálisan kárt is okozhat” - mondta Hugo Aerts, a Mass General Brigham mesterséges intelligencia az orvostudományban programjának igazgatója és a FaceAge tanulmány másik vezető kutatója. Aerts szerint a kórházaknak „nagyon erős felügyelőbizottságaik és szabályozási irányelveik vannak, amelyeket be kell tartaniuk, hogy biztosítsák, hogy ezeket a mesterséges intelligencia technológiákat a megfelelő módon használják, valóban csak a betegek javára”, és nem mások, például a biztosítók érdekében.
A magánélet védelme kulcsfontosságú volt a korábbi technológiák esetében, amelyek megpróbálták megmutatni, hogyan használhatjuk az életkort egy fénykép alapján, mint például a FaceApp. Bár a szoftver kezdeti tesztelése a rákos betegekre összpontosított, a tudósok azt tervezik, hogy más állapotok esetén is mérik a teljesítményét. Aerts elmondta, hogy az eszközt még be kell tanítani arra, hogy kezelni tudja a számos változót, amelyek befolyásolhatják az arcról készült fényképet: a fényviszonyokat, a sminket, a bőrtónust és természetesen a plasztikai műtétek révén a fiatalabb kinézetre tett kísérleteinket. "Ez tehát olyasmi, amit aktívan vizsgálunk és kutatunk” - mondta Aerts. "Most különböző adathalmazokon teszteljük hogyan tudjuk az algoritmust robusztusabbá tenni.”
Bár az eszköznek még sokat kell tanulnia, talán nekünk is van mit tanulnunk tőle. "Fontos tudni, hogy az algoritmus másképp tekint az életkorra, mint az ember” - mondta Aerts. „Így például az, hogy kopaszok vagyunk-e vagy sem, vagy hogy őszülünk-e, kevésbé fontos az algoritmusban, mint ahogyan azt valójában kezdetben gondoltuk.” Mak szerint a tudósok még mindig próbálják kitalálni, hogy a FaceAge milyen jellemzőkre fókuszál a fényképeken, amikor a biológiai életkort becsüli.