Согласно исследованию, опубликованному в журнале Radiology: Artificial Intelligence , корейские исследователи подтвердили эффективность модели глубокого обучения на основе искусственного интеллекта (CXR-Age), которая оценивает биологический возраст по рентгенограммам грудной клетки у большой группы лиц азиатского происхождения.

Первые авторы Чон Хёк Ли, докторант больницы Сеульского национального университета, и Донхён Ли, доктор философии больницы Чоннамского национального университета, отметили, что внешнее тестирование ранее разработанных моделей ИИ с использованием наборов данных, охватывающих различные демографические группы и условия, имеет решающее значение для доказательства их обобщаемости.

«Модель CXR-Age была протестирована внешними силами на группе бессимптомных лиц азиатской расы и показала прогностическую ценность», — написала группа.

Авторы объяснили, что хронологический возраст (определяемый как количество лет, прошедших с момента рождения) является несовершенным показателем старения. Биологический возраст основан на концепции, согласно которой у людей наблюдаются различные закономерности функционального или физиологического упадка. Последнее может более точно предсказывать связанную с возрастом заболеваемость или смертность и позволяет врачам лучше персонализировать уход, написали они.

С этой целью в 2021 году группа из Гарвардской медицинской школы в Бостоне разработала программу CXR-Age, которая была проверена с использованием наборов данных, полученных преимущественно от белых участников рандомизированных клинических испытаний.

В этом исследовании ученые протестировали модель на когорте из 36 924 бессимптомных лиц азиатской расы (средний хронологический возраст 58 лет ± 7 лет; 22 352 мужчины и 14 572 женщины), которые проходили визуализацию в рамках регулярных медицинских осмотров в своих больницах в период с января 2004 года по июнь 2018 года.

На основе этих рентгеновских снимков исследователи протестировали CXR-Age для прогнозирования различных результатов выживания в группе, включая смертность от всех причин, сердечно-сосудистую смертность, смертность от рака легких и смертность от респираторных заболеваний. За медианное время наблюдения в 11 лет умерло 1250 человек (3,4%), в том числе 153 от сердечно-сосудистых заболеваний (0,4%), 166 от рака легких (0,4%) и 98 от респираторных заболеваний (0,3%).

Репрезентативный случай, демонстрирующий прогностическое значение CXR-Age по рентгенограмме грудной клетки человека, прошедшего медицинское обследование. Хронологический возраст мужчины составил 56 лет. CXR-Age оценил биологический возраст в 68 лет. Grad-CAM показывает выступающий аортальный выступ и верхние грудные остистые отростки. Пациент умер после семи лет рака легких. Изображение предоставлено Radiology: Artificial Intelligence .

Согласно результатам, после корректировки по полу и статусу курения оценки биологического возраста CXR-Age были прогностическими для смертности от всех причин. Коэффициент риска (HR) для субъектов в хронологическом возрасте 50 лет составил 1,03 (p = 0,003); в возрасте 60 лет — 1,05 (p < 0,001); и в возрасте 70 лет — 1,07 (p < 0,001).

Прогностическая значимость оценок биологического возраста CXR-Age также была одинаковой для сердечно-сосудистой смертности (скорректированный HR: 1,11, p < 0,001), смертности от рака легких (скорректированный HR для бывших курильщиков: 1,12, p < 0,001; для нынешних курильщиков: 1,05, p = 0,04) и смертности от респираторных заболеваний (скорректированный HR: 1,12, p < 0,001).

«Рентгенологический возраст грудной клетки, определенный с помощью глубокого обучения, был связан с различными результатами выживания и имел дополнительную ценность для клинических факторов у бессимптомных лиц азиатской расы, что свидетельствует о его обобщаемости», — пишут исследователи.

Кроме того, группа отметила, что карты активации классов с градиентным весом (Grad-CAM), созданные алгоритмом, в основном указывали на сердце, аортальный узел, верхнюю легочную паренхиму, средостение, а также нижние шейные и верхние грудные позвоночники как на области, которые способствовали оценке возраста. Изменения в этих областях, такие как расширение, кальцификация и извилистость, могут отражать процесс старения, отметили они.

Группа предположила, что в будущих работах можно рассмотреть клиническую полезность CXR-Age в определенных условиях, таких как отбор подходящих лиц для скрининга рака, выявление лиц с низкой функцией легких или быстрым функциональным ухудшением или прогнозирование рисков послеоперационных осложнений.

«Необходимы дальнейшие исследования, чтобы продемонстрировать клиническую полезность CXR-Age в группах пациентов с другими заболеваниями», — заключили исследователи.

Полное исследование доступно здесь .

Внимание, автоперевод! За ошибки перевода ответственности не несём. Первоисточник по ссылке.