Nový AI nástroj z fotky obličeje odhalí, kdy člověk zemře. Je děsivě přesný

Lékař před zásadním rozhodnutím obvykle řeší jednu otázku: snese pacient náročnou léčbu? Ozařování, operace nebo systémová terapie dokážou nemoc zastavit, ale zároveň organismus zatíží. Datum narození v dokumentech na tuto otázku odpoví jen částečně. Vědci z Mass General Brigham v USA proto zkusili jít jinou cestou a sáhli po nástroji, který pracuje s obyčejnou fotografií obličeje.

Dva lidé stejného věku, dvě různá těla

Chronologický věk říká, kolik let uplynulo od narození. Biologický věk se naopak snaží popsat, v jakém stavu organismus doopravdy je. Dva vrstevníci se proto mohou lišit tak, že jeden působí svěže a druhý vyčerpaně. Právě tento rozdíl výzkumníky zajímal, protože může prozradit něco o zdravotních rizicích.

Radiační onkolog Raymond Mak z Mass General Brigham Cancer Institute vysvětluje, proč lékaři po podobných ukazatelích touží. Rozhodování o léčbě totiž vyžaduje co nejpřesnější obraz o pacientově kondici.

„S přibývajícím věkem populace potřebují lékaři lepší způsoby, jak odhadnout fyzickou rezervu a míru křehkosti pacienta před doporučením náročné léčby, například ozařování, operace nebo systémové terapie“, říká Raymond Mak.

Samotný kalendářní věk tedy nemusí napovědět, jak člověk zvládne zátěž spojenou s terapií. Vědci proto hledali další, snadno dostupný zdroj informací, který by lékařům pomohl doplnit celkový klinický obraz.

Studie vyšla v odborném časopise The Lancet Digital Health. Neřeší jen to, na kolik let člověk vypadá. Sleduje také, zda vzhled tváře souvisí s celkovým zdravotním stavem a s vyhlídkami pacienta.

FAHR-Face: model, který se učil na milionech tváří

Systém nese název FAHR-Face, tedy Foundation Artificial Intelligence for Health Recognition. Vědci ho vytrénovali na více než 40 milionech lidských obličejů ze souboru WebFace42M, který pokrývá různé věkové skupiny i etnické původy. Z tohoto základu pak vytvořili dva samostatné nástroje s odlišnými úkoly.

Prvním je FAHR-FaceAge, který z fotografie odhaduje biologický věk a porovnává ho se skutečným. Pokud někdo vychází biologicky starší, než by odpovídalo jeho datu narození, může to ukazovat na nepříznivé zdravotní faktory. Právě tento rozdíl podle výsledků sám o sobě souvisel s rizikem úmrtí. Zůstal významný i po zohlednění dalších faktorů.

Druhý nástroj, FAHR-FaceSurvival, míří přímo na předpověď přežití pacientů s rakovinou. Nesoustředí se jen na věk, ale z obličeje se snaží vyčíst znaky spojené s prognózou nemoci. Oba modely byly nezávisle testovány na téměř 5 000 pacientech s nádorovým onemocněním, kteří podstupovali radioterapii.

Co model z obličeje vyčetl

Výsledky byly výmluvné. U pacientů, které FAHR-FaceSurvival zařadil mezi 10 % nejrizikovějších, zhruba polovina podlehla nemoci do 90 dnů. Hugo Aerts, spoluautor studie a ředitel programu Artificial Intelligence in Medicine, považuje tento posun za zásadní.

„Podle našich znalostí jde o první ukázku toho, že model umělé inteligence dokáže přímo předpovídat přežití pacientů s rakovinou na základě jednoduché fotografie“, uvádí Hugo Aerts.

Zajímavé je, že oba nástroje, přestože vycházejí ze stejného základu, zachytily odlišné informace. Jejich výsledky spolu souvisely jen slabě, každý však měl vlastní vazbu na přežití. Po spojení obou ukazatelů se výsledky zlepšily při ověření na další skupině pacientů. Modely se také dívaly na jiná místa: FAHR-FaceAge sledoval nosoústní rýhy, čelo nad očnicemi a spánky, FAHR-FaceSurvival spíš oblast pod očima a kořen nosu.

Objevily se i souvislosti s životním stylem. Lidé s vysokou spotřebou alkoholu, uživatelé drog a kuřáci častěji vycházeli biologicky starší. Nejzřetelněji to vyniklo u kouření: současní kuřáci působili podle modelu starší než bývalí kuřáci a ti starší než lidé, kteří nikdy nekouřili. Tento výsledek neprokazuje přímou příčinu, zapadá však do širšího obrazu vztahu mezi návyky a stárnutím.

Vědci ověřovali také odolnost modelu. Výsledky zůstaly poměrně stabilní při jiném osvětlení, natočení hlavy, výrazu tváře či make-upu. Většina testovaných plastických operací je příliš neovlivnila, výraznější odchylku přinesla až rinoplastika, tedy úprava nosu.

Doplněk pro lékaře, ne verdikt

Autoři zdůrazňují, že nástroj nemá nahradit odborné posouzení. Má se stát dalším kouskem skládanky vedle běžných zdravotních údajů. Před praktickým nasazením je potřeba ověřit přesnost na větších a rozmanitějších skupinách lidí. Fotografie navíc neodhalí všechno, co ovlivňuje průběh rakoviny či odpověď na léčbu, a předpověď proto není jistotou o osudu konkrétního člověka.

Tým zároveň spustil online studii FaceAge Research Study. Zájemci v ní mohou nahrát vlastní snímek a získat výzkumný odhad biologického věku obličeje, přičemž data pomohou dál zdokonalovat modely. Zůstává otázka, zda by lidé chtěli, aby jejich tvář sloužila jako zdravotní ukazatel, a jak by se k tomu postavili pacienti i lékaři.