AI看臉判癌症患者生存率?刺針刊重磅研究 助醫生評估治療耐受力
「我看你印堂發黑,恐有血光之災。」以往如果聽到這句話,大家的第一反應多半是:這是哪裡來的江湖術士?現在好了,AI把這套「相面術」學會了。而且它不跟你聊財運、不扯姻緣,上來直接難度拉滿:只憑一張臉,預測癌症患者的死亡風險。
10月19日,國際權威醫學期刊《刺針:數碼健康》(The Lancet Digital Health)發表了一項重磅研究,引發醫學界高度關注。美國麻省總醫院布萊根醫療集團(Mass General Brigham)的團隊,開發了一套名為FAHR-Face的AI基礎模型,並在此基礎上訓練出一個直接預測癌症患者生存風險的工具。
結果有多離譜?被AI判為「最高風險」的那10%患者,有一半(52.5%)沒撐過90天;而被判為「最低風險」的10%,90天內去世的只有2.1%。一張臉,真能看出一個人的生死簿?這到底是醫學奇蹟,還是賽博玄學?
為什麼非要用「看臉」來定生死?
這項研究由哈佛醫學院、麻省總醫院布萊根醫療系統(Mass General Brigham)等機構聯手完成。團隊配置很跨界:一邊是放射治療醫生雷蒙德·麥克(Raymond H. Mak)與醫學人工智能專家雨果·埃爾茨(Hugo J. W. L. Aerts)。
一個是天天跟癌症打交道的放療科醫生,一個是搞醫學AI的專家。這兩人一碰頭盯上了一個極其要命的問題:醫生怎麼判斷癌症患者到底扛不扛得住治療?要知道,治癌症不能光看腫瘤類型和分期。患者的身體底子、衰弱程度,直接決定了能不能上放療、手術或全身治療。
但問題是,這種「身體狀態」往往只能靠醫生的主觀經驗去估,很難精準量化。於是,團隊盯上了一個零成本、人人都有、卻常常被忽略的數據源:臉。他們搞出了基礎模型FAHR-Face,核心邏輯是:先讓AI學會「讀臉」,再教它做不同的「專科題」。
為了打好這個底子,團隊利用了逾4,000萬張面部圖像預訓練視覺Transformer架構,並採用了一種叫「遮罩自動編碼器」(Masked Autoencoders, MAE;大陸稱掩碼自編碼器)的自監督訓練法。訓練時,系統會隨機遮住照片中約 75% 的區域,逼着 AI 根據剩下的那點訊息,把整張臉「腦補」重建出來。
等這個「超級底座」練成,再微調出兩個具體工具:
1. FAHR-FaceAge:看臉估算年齡,研究面部衰老與生存結局的關係。
2. FAHR-FaceSurvival:直接看癌症患者的臉,預測生存風險。
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AI到底看到了臉上的什麼?
AI到底是怎麼「看臉斷生死」的?其實團隊分了兩步走。
1. 讓AI學會看臉算年齡。
他們開發了FAHR-FaceAge,用74萬多張帶真實年齡標籤的照片訓練它。在公開測試中,它算出的年齡跟實際年齡平均只差5.1歲。但光會算年齡沒什麼稀奇的。團隊真正想搞明白的是:臉上的衰老特徵,是不是還藏着跟健康、甚至生死有關的密碼?
2. 直接讓 AI 在臉和生死之間找規律
團隊放出了第二個大招:FAHR-FaceSurvival。他們直接用34363張癌症患者的照片,結合患者真實的生存結局進行訓練。其實這裏的AI並沒有透視眼,看不到體內的癌細胞。它純粹是在海量數據裏做統計:到底長成什麼樣的人,死亡風險更高?
那這規律到底藏在臉上的哪兒?團隊調出了AI的「熱力圖」(也就是下面這張圖),想看看它做判斷時到底在盯哪兒(顏色亮的地方就是AI重點關注的)。
結果發現,這兩個模型關注的地方完全不一樣:
FAHR-FaceAge(算年齡):盯的是額頭、太陽穴和法令紋。這很符合我們人類的直覺,這些地方本來就是長皺紋、顯老的特徵區。
FAHR-FaceSurvival(看生死):視線居然往下挪了,死死鎖定在了眼底區域和鼻樑中面部。
這就很有意思了,為什麼看生死要盯着眼底和中面部看?雖然熱力圖不能直接告訴我們「為什麼」,但結合醫學常識,這事兒就說得通了。在醫學上,惡性腫瘤極其消耗身體,患者很容易出現極微細的面部脂肪流失、眼眶凹陷和肌肉萎縮。
這其實就是身體儲備功能下降、整體虛弱的表現。但在日常看診中,這種「輕微的面部結構坍塌」醫生用肉眼很難一眼量化。而AI靠着背後幾萬人的生死數據,敏鋭地捕捉到了這些肉眼容易忽略的「憔悴感」。
那AI的判斷到底靠不靠譜?會不會只是瞎貓碰上死耗子?研究團隊還進行了獨立驗證,在把年齡、性別、癌症分期這些醫生早就掌握的干擾因素全部剔除後,結果依然驚人。
AI預測風險最高的四分之一患者,死亡風險依然是最低四分之一患者的3.23倍!可見,一張普通的面部照片,裏面包含的訊息,遠比我們肉眼看到的要多得多。
離真正走進醫院,還有多遠?
寫到這,筆者也是熱血沸騰,想知道醫院何時真能用上呢?顯然,研究團隊也不想讓這技術只躺在論文裏。目前,他們已經啟動了FaceAge Research Study公開項目,普通人也能上傳照片獲取自己的研究結果,順便幫團隊收集更多樣化的數據。
為什麼要拉普通人參與?因為AI最怕「偏科」。現有的模型可能在某些特定人群裏很準,但換個膚色、換個年齡段,效果未必一樣。只有把數據餵得足夠雜、足夠廣,它才有可能成為真正通用的工具。從臨牀角度看,這事兒要是真跑通了,想像空間極大。
比如高齡癌症患者到底能不能扛住高強度治療,一直是醫生很頭疼的評估難題。如果一張面部照片就能提供額外的風險線索,可以說這一定程度上讓高齡患者「免受罪」,也是這項研究的初衷所在。
醫學 AI 專家 Hugo Aerts 教授看得更遠:未來這套技術,未必只能用在癌症上。畢竟一張照片不需要什麼昂貴設備,有個手機就能拍。未來在基層診所、居家養老甚至遠程醫療裏,定期拍張臉,或許就能幫醫護人員揪出值得警惕的異常信號。對化療患者來說,連續的面部記錄,也能讓醫生動態觀察他身體狀態的變化。
不過,從「能預測」到「真有用」,中間還隔着幾座大山。AI雖然找出了面部特徵和生存結局的關聯,但還解釋不清背後的生理機制。此外,除了給到一個分數外,能不能在醫生已有的診斷之外提供額外價值?這些都需要更大規模、跨醫院的真實測試。
再說到,如果 AI 給患者打了個「高風險」標籤,醫生該怎麼用這個結果?如果只是提醒醫生多關注、早干預,那絕對是好工具。但如果一個尚未完全成熟的風險評分,反手成了給患者「判死刑」、勸退治療的理由,那就徹底背離了技術輔助的初衷。
回頭看這項研究,筆者覺得最迷人的地方不是 AI 會「算命」,而是它試圖把過去玄乎其玄的「身體虛弱程度」,變成一種可以量化、可以比較的數據。一張臉裏究竟藏着多少健康的秘密?AI也許才剛剛掀開冰山一角。這無疑是一個極具想象力的開端。但技術越強大,邊界就必須越清晰。
它可以成為輔助醫生看見更多訊息的利器,但永遠不能取代醫生,成為決定命運的最終裁決者。畢竟,醫學的底色,終究是人的溫度。
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