تشخیص دقیقتر سن بیولوژیکی با هوش مصنوعی
پزشکان اغلب معاینات بالینی را با ارزیابی چهره بیمار آغاز میکنند؛ قضاوتی شهودی درباره اینکه آیا بیمار پیرتر یا جوانتر از سن شناسنامهای خود به نظر میرسد. این ارزیابی اولیه میتواند بر تصمیمگیریهای پزشکی مهمی تأثیر بگذارد. اما بهزودی ممکن است این ارزیابی بصری با کمک هوش مصنوعی ارتقاء یابد.
به گزارش ساینس آلارت، یک الگوریتم یادگیری عمیق با نام «FaceAge» که در ژورنال The Lancet Digital Health معرفی شده، میتواند تنها با استفاده از یک عکس ساده از چهره، سن بیولوژیکی افراد را تخمین بزند؛ عددی که به باور پژوهشگران، بازتاب دقیقتری از وضعیت زیستی بدن نسبت به سن تقویمی فرد ارائه میدهد.
این مدل که با استفاده از دهها هزار تصویر چهره آموزش دیده است، در آزمایشها نشان داده که بیماران سرطانی بهطور متوسط پنج سال پیرتر از همتایان سالم خود به نظر میرسند. نویسندگان این پژوهش معتقدند که میتوان از این الگوریتم برای تصمیمگیری بهتر در مورد توانایی بیماران برای تحمل درمانهای تهاجمی یا انتخاب روشهای ملایمتر استفاده کرد.
نقش سن زیستی در تصمیمات درمانی
ریموند مک، انکولوژیست و یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه از مرکز درمانی Mass Brigham Health وابسته به دانشگاه هاروارد، در اینباره میگوید: «ما این فرض را مطرح کردهایم که FaceAge میتواند بهعنوان یک نشانگر زیستی در مراقبتهای سرطان مورد استفاده قرار گیرد و به پزشک کمک کند تا تصمیمات دشوار درمانی را با دقت بیشتری بگیرد.»
برای مثال، فرض کنید دو بیمار فرضی وجود دارند: یکی ۷۵ ساله که بدنش از نظر زیستی ۶۵ ساله است، و دیگری ۶۰ ساله که سن زیستیاش ۷۰ سال برآورد شده است. در چنین شرایطی، انجام درمانهای تهاجمی مانند پرتودرمانی شدید ممکن است برای بیمار اول مناسب و برای بیمار دوم خطرناک باشد.
همین منطق میتواند برای تصمیمگیری درباره جراحی قلب، تعویض مفصل ران یا مراقبتهای پایان عمر نیز بهکار رود.
نمایی دقیقتر از روند پیری
پژوهشها نشان میدهند که روند پیری در انسانها نرخهای متفاوتی دارد و عواملی مانند ژنتیک، استرس، ورزش، سیگار یا الکل در آن نقش دارند. در حالیکه آزمایشهای ژنتیکی گرانقیمت میتوانند نحوه تغییرات DNA را نشان دهند، FaceAge این توانایی را تنها با یک عکس سلفی ممکن ساخته است.
این مدل با استفاده از ۵۸٬۸۵۱ تصویر از بزرگسالان سالم بالای ۶۰ سال که از پایگاههای داده عمومی گردآوری شدهاند، آموزش دیده و سپس روی ۶٬۱۹۶ بیمار سرطانی در ایالات متحده و هلند که پیش از آغاز پرتودرمانی از آنها عکس گرفته شده بود، آزمایش شد. در این گروه، میانگین سن بیولوژیکی ۴.۷۹ سال بیشتر از سن واقعی بیماران برآورد شد.
در میان بیماران سرطانی، نمره بالاتر FaceAge بهشدت با کاهش احتمال بقاء مرتبط بود – حتی پس از لحاظ فاکتورهایی مانند سن واقعی، جنسیت و نوع تومور. همچنین مشخص شد هر بیمار با سن بیولوژیکی بالاتر از ۸۵، در معرض خطر بیشتر مرگ قرار دارد.
تفاوت ارزیابی انسان و الگوریتم
جالب آنکه FaceAge نشانههای پیری را متفاوت از انسانها ارزیابی میکند. برای مثال، داشتن موهای خاکستری یا طاسی اهمیت کمتری نسبت به تغییرات ظریف در تون عضلات صورت دارد. این ابزار همچنین توانست دقت پزشکان را افزایش دهد. در یک آزمایش، از هشت پزشک خواسته شد از روی تصاویر چهره بیماران سرطانی مرحله پایانی، مرگ آنها در شش ماه آینده را پیشبینی کنند. پیشبینی آنها اندکی بهتر از حد تصادفی بود. اما زمانی که دادههای FaceAge نیز در اختیار آنها قرار گرفت، دقت پیشبینیها بهطور قابلتوجهی افزایش یافت.
این مدل حتی شوخی معروف اینترنتی درباره «جوانی ابدی» پل راد، بازیگر مشهور را تأیید کرد و سن بیولوژیکی او را در عکسی مربوط به سن ۵۰ سالگی، ۴۳ سال تخمین زد.
چالشهای اخلاقی و سوگیری الگوریتمها
همانند بسیاری دیگر از ابزارهای هوش مصنوعی، نگرانیهایی درباره سوگیری نژادی در FaceAge مطرح شده است. با این حال مک اعلام کرد بررسیهای اولیه نشان میدهد که این الگوریتم سوگیری قابلتوجهی در پیشبینی برای نژادهای مختلف ندارد. البته تیم تحقیقاتی در حال توسعه نسخه دوم الگوریتم با استفاده از دادههای مربوط به ۲۰٬۰۰۰ بیمار هستند تا دقت و عدالت آن را بیشتر ارتقاء دهند.
آنها همچنین در حال بررسی عواملی هستند که ممکن است سیستم را فریب دهند؛ از جمله آرایش، جراحی زیبایی یا نورپردازی محیط هنگام عکاسی.
از سوی دیگر، مباحث اخلاقی نیز اهمیت زیادی دارند. ابزاری که تنها با یک عکس سلفی بتواند سن زیستی را پیشبینی کند، شاید برای پزشکان مفید باشد، اما میتواند برای شرکتهای بیمه یا کارفرمایان نیز وسوسهانگیز باشد تا از آن برای ارزیابی ریسک استفاده کنند.
هیوگو آرتس، یکی دیگر از نویسندگان مطالعه و مدیر برنامه هوش مصنوعی در پزشکی در MGB، در اینباره هشدار داد: «ضروری است تضمین شود که این فناوریها فقط در راستای منافع بیمار بهکار گرفته شوند.»
یکی دیگر از چالشهای روانی این فناوری نیز مطرح شده است: اگر فردی بفهمد بدنش از نظر بیولوژیکی پیرتر از سن واقعیاش است، این موضوع میتواند به انگیزه برای تغییر سبک زندگی منجر شود، اما از سوی دیگر، ممکن است اضطرابزا باشد.
تیم تحقیقاتی قصد دارد در آینده نزدیک یک پورتال عمومی راهاندازی کند که کاربران بتوانند عکس خود را بارگذاری کرده و در مطالعهای برای ارزیابی بیشتر الگوریتم شرکت کنند. نسخههای تجاری برای استفاده پزشکان نیز در دست توسعه هستند، اما تنها پس از انجام مطالعات تأییدی بیشتر ارائه خواهند شد.
انتهای پیام/
