ИИ раскрыл секреты здоровья благодаря отображению температуры лица

Исследователи обнаружили, что различная температура лица коррелирует с хроническими заболеваниями, такими как диабет и высокое кровяное давление, и их можно обнаружить с помощью ИИ с тепловизорами. Эта технология может помочь в раннем выявлении заболеваний, а также показывает, что физические упражнения могут уменьшить тепловое старение, предлагая новые идеи в мониторинге здоровья.

Используя тепловизоры и искусственный интеллект, исследователи могут выявлять хронические заболевания, анализируя температуру лица: более теплые щеки указывают на повышенное кровяное давление, а более холодный нос — на более молодой возраст.

Они подчеркивают потенциал этой технологии для содействия здоровому старению, используя тепловое изображение лица для прогнозирования состояния здоровья и биологического возраста человека. Исследование также показало, что регулярные физические нагрузки, такие как прыжки через скакалку, могут уменьшить тепловой возраст человека, что говорит о возможной связи между физическими упражнениями и тепловыми признаками старения.

Исследователи обнаружили, что температура в разных областях лица связана с различными хроническими заболеваниями, такими как диабет и высокое кровяное давление. Эти температурные различия не так легко ощутить на ощупь, но их можно определить с помощью специальных пространственных температурных шаблонов, выведенных ИИ, для чего требуется тепловизор и натренированная модель.

Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Cell Metabolism. При дальнейших исследованиях врачи смогут однажды использовать этот подход для раннего выявления заболеваний.

«Старение — это естественный процесс, — говорит Джин-Донг Джеки Хань, автор статьи из Пекинского университета в Пекине. — Но наш инструмент может способствовать здоровому старению и помочь людям жить без болезней».

Ранее команда использовала 3D-структуру лица для предсказания биологического возраста людей, который показывает, насколько хорошо стареет организм. Биологический возраст тесно связан с риском развития заболеваний, включая рак и диабет. Им было интересно, могут ли другие характеристики лица, такие как температура, также предсказывать скорость старения и состояние здоровья.

Хань и ее коллеги проанализировали температуру лица более 2,8 тыс. китайских участников в возрасте от 21 до 88 лет. Затем исследователи использовали полученную информацию для обучения моделей ИИ, которые могли предсказывать тепловой возраст человека. Они определили несколько ключевых областей лица, где температура была значительно связана с возрастом и состоянием здоровья, включая нос, глаза и щеки.

Команда обнаружила, что с возрастом быстрее снижается температура носа, чем других частей лица, то есть люди с более теплыми носами имеют более молодой тепловой возраст. В то же время температура вокруг глаз с возрастом увеличивается.

Команда также обнаружила, что у людей с метаболическими нарушениями, такими как диабет и жировая болезнь печени, тепловое старение проходит быстрее. У них температура в области глаз была выше, чем у здоровых людей того же возраста. У людей с повышенным артериальным давлением также наблюдалась более высокая температура щек.

Проанализировав образцы крови участников, команда обнаружила, что повышение температуры в области глаз и щек было вызвано главным образом увеличением активности клеток, связанных с воспалением, таких как восстановление поврежденных ДНК и борьба с инфекциями. Усиление этой активности приводило к повышению температуры в определенных областях лица.

«Тепловые часы настолько сильно связаны с метаболическими заболеваниями, что предыдущие модели визуализации лица не могли предсказать эти состояния», — говорит Хань.

Учитывая эту связь, команда исследователей решила проверить, могут ли физические упражнения влиять на тепловой возраст. По их просьбе 23 участника прыгали со скакалкой не менее 800 раз в день в течение двух недель. Всего за две недели упражнений их тепловой возраст уменьшился на пять лет.

Далее команда хочет выяснить, можно ли использовать тепловую визуализацию лица для прогнозирования других заболеваний, таких как нарушения сна или сердечно-сосудистые проблемы. Хань говорит, что они надеются применить тепловую визуализацию лица в клинических условиях, поскольку она обладает значительным потенциалом для ранней диагностики заболеваний и вмешательства.

Ранее ученые создали новый алгоритм, который предсказывает и предотвращает внезапную остановку сердца. Созданный исследователями из Университета Тампере (Финляндия) новый метод выявления сердечных ритмов, связанных с надвигающейся сердечной недостаточностью, может помочь выиграть время для тех, кто находится в группе риска.