L'IA legge da un volto il rischio di sopravvivenza al cancro

Una sola fotografia, un volto e una stima di quanto sia vecchio davvero il corpo a cui appartiene. È ciò che producono due nuovi strumenti di intelligenza artificiale sviluppati da Mass General Brigham, secondo uno studio pubblicato su The Lancet Digital Health. Gli strumenti sono stati costruiti dai ricercatori della rete ospedaliera di Boston e si basano su un modello di base comune, chiamato FAHR-Face, acronimo di Foundation Artificial Intelligence for Health Recognition.

L'idea chiave è quella di un modello di base: un sistema addestrato anzitutto a riconoscere le caratteristiche generali del volto umano a partire da oltre 40 milioni di immagini di volti, e poi adattato a specifiche domande sulla salute. Il team, come ha spiegato il co-responsabile scientifico Hugo Aerts, non ha addestrato da zero un modello separato per ciascun compito. Da questa base sono nati FAHR-FaceAge, che stima l'età biologica con una precisione superiore a quella dei precedenti algoritmi di stima dell'età, e FAHR-FaceSurvival, che predice gli esiti di sopravvivenza nei pazienti oncologici a partire da una fotografia del volto. I due strumenti colgono informazioni diverse: le loro previsioni sono solo debolmente correlate, e combinarle migliora ulteriormente l'accuratezza di un modello di sopravvivenza in una coorte esterna di validazione di pazienti oncologici. La differenza tra FAHR-FaceAge e l'età anagrafica del paziente è risultata collegata in modo indipendente alla sopravvivenza.

I due strumenti non osservano le stesse zone del volto. FAHR-FaceAge si concentra sulle pieghe nasolabiali, sulla fronte appena sopra le orbite e sulle tempie. FAHR-FaceSurvival esamina la zona sotto gli occhi e intorno alla radice del naso. Lo studio ha inoltre rilevato che lo stile di vita si legge sul volto: il consumo elevato di alcol, l'uso di droghe e il fumo sono associati a un aspetto biologicamente più vecchio, e il fumo produce la traccia più marcata, con i fumatori attuali che appaiono più anziani degli ex fumatori, a loro volta più anziani di chi non ha mai fumato. Gli autori hanno anche verificato la robustezza dello strumento: FAHR-FaceAge è rimasto coerente al variare di posa, illuminazione, espressione facciale e trucco, ed è risultato stabile nella maggior parte degli interventi di chirurgia estetica testati, con un lieve scostamento solo dopo la rinoplastica.

Per le equipe oncologiche, il vantaggio sarebbe un secondo segnale quantitativo prima di raccomandare un trattamento intensivo. Mak sottolinea che la popolazione sta invecchiando e che i medici hanno bisogno di modi migliori per stimare la riserva fisica e la fragilità prima di scegliere tra radioterapia, chirurgia o terapia sistemica. A trarne beneficio potrebbero essere i pazienti oncologici che affrontano queste decisioni. Ma i tempi restano quelli della ricerca: si tratta di risultati di validazione di un solo studio, condotto su pazienti oncologici, e non è stato dimostrato che questi strumenti funzionino come strumenti clinici di routine. L'obiettivo dichiarato da Mak è rendere la valutazione basata sul volto «più quantitativa, coerente e scalabile», così da sostenere decisioni terapeutiche personalizzate senza sostituire il giudizio del medico. Il team sta inoltre conducendo il FaceAge Research Study, uno studio online approvato da un comitato etico istituzionale e aperto al pubblico, in cui i partecipanti caricano una fotografia, ricevono la propria stima FaceAge e contribuiscono con i propri dati a validare la misura su popolazioni più ampie e più diversificate.