*衰老是一个复杂的变化,对不同个体的影响是高度异质的。在同一个年龄,有些人虚弱需要帮扶,而有些人则是健康独立的。*看你的年龄如果指的不是你的脸
而是你的胸部呢?
大阪公立大学的科学家们开发了一种先进的人工智能(AI)模型,该模型能利用胸部X光片准确估计实际年龄。更重要的是,当存在差异时,它可能表明与慢性疾病有关。
这些发现标志着医学成像的飞跃,为改善早期疾病检测和干预铺平了道路。研究结果8月16日发表在《柳叶刀健康长寿》杂志上。
由大阪公立大学医学研究生院诊断和介入放射学系的研究生Yasuhito Mitsuyama和Daiju Ueda博士领导的研究小组首先构建了一个基于深度学习的人工智能模型,用于从健康个体的胸部X光片来估计年龄。
然后,他们将该模型应用于已知疾病患者的X光片,以分析人工智能估计的年龄与每种疾病之间的关系。鉴于在单一数据集上训练的人工智能容易过度拟合,研究人员从多个机构收集了数据。
来自外部测试数据集的显著性图在研究的生物标志物建模阶段,研究人员使用了在2008年至2021年期间,从在三个机构接受健康检查的36051名健康个体中获得了67099张胸部X光片,用于人工智能模型的开发、培训、内部和外部测试。该模型显示,人工智能估算年龄与实足年龄的相关系数为0.95。通常,相关系数为0.9或更高被认为是非常强的。
为了验证使用胸片作为生物标志物的人工智能估计年龄的有效性,研究人员又从另外两个机构的34197名已知疾病患者中收集了另外34197张胸片。
不同年龄与各疾病之间的相关性
结果显示,AI估计年龄与患者实足年龄之间的差异与多种慢性疾病,如高血压、高尿酸血症和慢性阻塞性肺疾病呈正相关。换句话说,与实足年龄相比,人工智能估计的年龄越高,个体患这些疾病的可能性就越大。
“实足年龄是医学上最关键的因素之一,”Mitsuyama说,“我们的研究结果表明,基于胸片的表观年龄可以准确地反映出实足年龄以外的健康状况。我们的目标是进一步发展这项研究,并将其应用于估计慢性疾病的严重程度,预测预期寿命,并预测可能的手术并发症。”