Καρκίνος: Νέο εργαλείο AI αναλύει τα πρόσωπα ασθενών

Θα μπορούσε μια φωτογραφία προσώπου να προσφέρει στους γιατρούς στοιχεία για την υγεία μας; Αυτό το ερώτημα διερευνούν ερευνητές στις ΗΠΑ, δημιουργώντας ένα νέο εργαλείο Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) που ονομάζεται FaceSurvival.

Μέσα από μια φωτογραφία του προσώπου, το σύστημα εντοπίζει χαρακτηριστικά που μπορεί να σχετίζονται με τη συνολική υγεία και την πρόγνωση ανθρώπων με καρκίνο. Επιχειρεί, δηλαδή, να υπολογίσει στοιχεία για την πιθανή εξέλιξη της νόσου και την επιβίωση των ασθενών.

Τα αρχικά ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό The Lancet Digital Health. Οι ερευνητές, πάντως, επισημαίνουν ότι η ανάπτυξη του εργαλείου δεν έχει ολοκληρωθεί και ότι προς το παρόν δεν είναι κατάλληλο για τη λήψη ιατρικών αποφάσεων.

Ποια χαρακτηριστικά του προσώπου εξετάζει η AI;

Για την εκπαίδευση του FaceSurvival χρησιμοποιήθηκαν εκατομμύρια εικόνες ανθρώπων χωρίς γνωστά προβλήματα υγείας, μαζί με περίπου 35.000 φωτογραφίες καρκινοπαθών.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο αλγόριθμος αντλεί κρίσιμα στοιχεία από την περιοχή κάτω από τα μάτια και γύρω από τη γέφυρα της μύτης. Τα γνωρίσματα αυτά συσχετίστηκαν με την πρόγνωση σε ασθενείς με διαφορετικούς τύπους καρκίνου και σε ποικίλα στάδια της νόσου.

Παρόμοιες συσχετίσεις καταγράφηκαν και σε ασθενείς των οποίων ο καρκίνος είχε εξαπλωθεί σε άλλα όργανα, μεταξύ των οποίων τα οστά και ο εγκέφαλος.

Δεν προκύπτει, ωστόσο, ότι ένα μεμονωμένο χαρακτηριστικό του προσώπου αρκεί για να δείξει αν κάποιος έχει καρκίνο ή πόσο θα ζήσει. Το σύστημα εντοπίζει στατιστικά μοτίβα στις φωτογραφίες και τα αντιπαραβάλλει με δεδομένα για την εξέλιξη της νόσου. Χρειάζεται περαιτέρω έλεγχος για να διαπιστωθεί πόσο αξιόπιστες και χρήσιμες είναι αυτές οι συσχετίσεις.

Με ποιους τρόπους θα μπορούσε να συνδράμει τους γιατρούς;

Για να αξιολογήσουν την κατάσταση ενός ασθενούς, οι γιατροί συνεκτιμούν σήμερα πολλές πηγές πληροφόρησης. Σε αυτές περιλαμβάνονται το ιατρικό ιστορικό, η κλινική εξέταση, τα εργαστηριακά και απεικονιστικά ευρήματα, αλλά και άλλοι παράγοντες που σχετίζονται με την υγεία και την ανταπόκριση στη θεραπεία.

Η χρήση του FaceSurvival δεν αποσκοπεί στην αντικατάσταση αυτής της αξιολόγησης. Θα μπορούσε να προστεθεί συμπληρωματικά, παρέχοντας ενδεχομένως ένα ακόμη στοιχείο για τη συνολική εκτίμηση της κατάστασης του ασθενούς από τον γιατρό.

Ο επικεφαλής των ερευνητών, Dr Raymond Mak από το Mass General Brigham της Βοστώνης, εξηγεί ότι απαιτούνται καλύτερα εργαλεία για την εκτίμηση της σωματικής αντοχής και της ευαλωτότητας των ασθενών. Η ανάγκη είναι ιδιαίτερα σημαντική πριν από δύσκολες θεραπείες, όπως χειρουργικές επεμβάσεις, ακτινοθεραπεία και άλλες αντικαρκινικές αγωγές.

Στο μέλλον, μια τέτοια τεχνολογία ενδέχεται να συνεισφέρει στην επιλογή πιο εξατομικευμένων θεραπειών. Προτού αξιοποιηθεί για αυτόν τον σκοπό, όμως, πρέπει να τεκμηριωθεί τόσο η αξιοπιστία των πληροφοριών της όσο και η ουσιαστική συμβολή της στην ιατρική αξιολόγηση.

Μπορεί η φωτογραφία να εκτιμήσει και τη βιολογική ηλικία;

Η ίδια ομάδα ερευνητών εξετάζει και ένα δεύτερο σύστημα AI, το FaceAge, που επιχειρεί να υπολογίσει τη λεγόμενη βιολογική ηλικία ενός ατόμου από την εικόνα του προσώπου του.

Ως χρονολογική ηλικία ορίζονται τα χρόνια από τη γέννηση ενός ανθρώπου. Η βιολογική ηλικία περιγράφει, αντίθετα, την κατάσταση του οργανισμού σε σχέση με τη γήρανση και μπορεί να διαφέρει από την ηλικία που αναγράφεται στην ταυτότητα.

Το FaceAge αξιολογεί χαρακτηριστικά σε πολλά σημεία του προσώπου: γύρω από το στόμα και τη μύτη, στο μέτωπο και στους κροτάφους, καθώς και στα μάγουλα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το μοντέλο έδωσε σχετικά σταθερές εκτιμήσεις σε φωτογραφίες με διαφορετικό φωτισμό, εκφράσεις, στάση σώματος και μακιγιάζ. Παράλληλα, εξέτασαν αν ορισμένες αισθητικές επεμβάσεις επηρεάζουν τις εκτιμήσεις του συστήματος.

Είναι γνωστό ότι συνήθειες όπως το κάπνισμα και η υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ μπορεί να επηρεάζουν την υγεία και τη γήρανση. Παρ’ όλα αυτά, μια αξιολόγηση που στηρίζεται μόνο σε φωτογραφία δεν αποτυπώνει από μόνη της πλήρως ούτε τη βιολογική ηλικία ούτε την κατάσταση της υγείας.

Οι λόγοι για τους οποίους οι επιστήμονες διατηρούν επιφυλάξεις

Παρότι τα πρώτα ευρήματα είναι ενθαρρυντικά, τα δύο εργαλεία AI δεν είναι ακόμη έτοιμα για ευρεία εφαρμογή στα νοσοκομεία.

Ένα βασικό ερώτημα είναι αν οι εκτιμήσεις θα είναι εξίσου αξιόπιστες για ανθρώπους διαφορετικών ηλικιών και εθνοτικών καταβολών. Μέχρι στιγμής, τα δεδομένα προέρχονται κυρίως από ασθενείς στις ΗΠΑ και την Ολλανδία. Για τον λόγο αυτό χρειάζονται επιπλέον έρευνες σε ποικίλους πληθυσμούς και νοσοκομειακά περιβάλλοντα.

Ο καθηγητής Miroslaw Bober, που ειδικεύεται στην επεξεργασία βίντεο και τη μηχανική μάθηση στο University of Surrey της Βρετανίας, θεωρεί ενδιαφέρουσα την προσέγγιση. Τονίζει, ωστόσο, ότι πρέπει να αξιολογηθεί απέναντι στις ήδη διαθέσιμες ιατρικές μεθόδους.

Παράλληλα, οι επιστήμονες χρειάζεται να διερευνήσουν κατά πόσο τα συγκεκριμένα εργαλεία ωφελούν ουσιαστικά τους ασθενείς και αν οι εκτιμήσεις τους διατηρούν την αξιοπιστία τους υπό διαφορετικές συνθήκες.

Ο καθηγητής επισημαίνει ότι στην Ιατρική είναι σημαντικό να γίνεται διάκριση ανάμεσα στην πρόβλεψη ενός πιθανού αποτελέσματος και στην εξήγηση των λόγων για τους οποίους αυτό θα συμβεί.

Προτού ολοκληρωθούν οι απαραίτητες μελέτες, η φωτογραφία του προσώπου δεν μπορεί να αντικαταστήσει ούτε την κλινική εξέταση και τις διαγνωστικές εξετάσεις ούτε την ιατρική κρίση. Η Τεχνητή Νοημοσύνη ενδέχεται να ανοίξει νέες δυνατότητες στην Ιατρική, αλλά για την αξιοποίησή της απαιτούνται επιστημονική τεκμηρίωση, προσεκτική αξιολόγηση και σαφή όρια.