ИИ научили определять истинный возраст по рентгену грудной клетки
Что, если выражение «выглядеть на свой возраст» относится не к лицу, а к груди? Ученые Осакского столичного университета разработали усовершенствованную модель искусственного интеллекта (ИИ), которая использует рентгенограммы грудной клетки для точной оценки возраста пациента. Что еще более важно, когда есть несоответствие, это может сигнализировать о корреляции с хроническим заболеванием.
Эти результаты знаменуют собой скачок в области медицинской визуализации, прокладывая путь к более эффективному раннему выявлению заболеваний и вмешательству.
Исследовательская группа, возглавляемая аспирантом Ясухито Мицуямой и доктором Дайдзю Уэдой из отделения диагностической и интервенционной радиологии Высшей школы медицины Столичного университета Осаки, впервые построила модель искусственного интеллекта на основе глубокого обучения для оценки возраста по рентгенограммам грудной клетки. Затем они применили модель к рентгенограммам пациентов с известными заболеваниями, чтобы проанализировать взаимосвязь между возрастом, оцененным ИИ, и каждым заболеванием. Учитывая, что ИИ, обученный на одном наборе данных, склонен к переобучению, исследователи собрали данные из нескольких учреждений.
Для разработки, обучения, внутреннего и внешнего тестирования модели ИИ для оценки возраста в период с 2008 по 2021 год было получено в общей сложности 67 099 рентгенограмм грудной клетки. Разработанная модель показала коэффициент корреляции 0,95 между возрастом, оцененным ИИ, и хронологическим возрастом. Как правило, коэффициент корреляции 0,9 или выше считается очень сильным.
Чтобы подтвердить полезность оценки возраста с помощью ИИ с использованием рентгенограмм грудной клетки в качестве биомаркера, были собраны дополнительные 34 197 рентгенограмм грудной клетки 34 197 пациентов с известными заболеваниями из двух других учреждений. Результаты показали, что разница между возрастом по оценке AI и хронологическим возрастом пациента положительно коррелировала с различными хроническими заболеваниями, такими как гипертония, гиперурикемия и хроническая обструктивная болезнь легких. Другими словами, чем выше возраст, оцененный ИИ, по сравнению с хронологическим возрастом, тем больше вероятность того, что люди будут иметь эти заболевания.
Хронологический возраст — один из самых важных факторов в медицине. Наши результаты показывают, что предполагаемый возраст на основе рентгенографии грудной клетки может точно отражать состояние здоровья за пределами хронологического возраста. Мы стремимся к дальнейшему развитию этого исследования и применению его для оценки тяжести хронических заболеваний, прогнозирования ожидаемой продолжительности жизни и прогнозирования возможных хирургических осложнений,заявил Мицуяма.
