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4000万张脸训出基础模型:AI看照片估生物年龄,把癌症生存风险差拉到3.23倍

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4000万张脸训出基础模型:AI看照片估生物年龄,把癌症生存风险差拉到3.23倍

麻省总医院布里格姆团队用超过4000万张面部图像训练出基础模型FAHR-Face,并微调出FAHR-FaceAge(估生物学年龄)与FAHR-FaceSurvival(直接预测癌症生存)两把工具,论文发表于《柳叶刀·数字健康》。在3820例癌症患者测试集上,模型给出的0到1风险评分把人群拉开明显差距:0.9—1.0区间的122人中64人(52.5%)在拍照后90天内死亡,而0.0—0.1区间的975人90天死亡率仅2.1%;最低风险四分位5年生存率78.1%,最高风险组17.7%,校正混杂后死亡风险为3.23倍。美国放疗患者中,被判显老5岁以上者四年随访死亡风险高21%,显年轻5岁以上者低17%。两个模型看的部位不同:年龄模型取鼻唇沟、额头与太阳穴,生存模型取眼下方与鼻梁周围。

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麻省总医院布里格姆团队用超过4000万张面部图像训练出基础模型FAHR-Face,并微调出两把工具:FAHR-FaceAge估算生物学年龄,FAHR-FaceSurvival直接预测癌症患者的生存预后。论文发表于《柳叶刀·数字健康》(DOI 10.1016/j.landig.2026.101056)。在3820例癌症患者的测试集上,模型给出的0到1风险评分把人群拉开了肉眼可见的差距:得分0.9—1.0区间的122人中,64人(52.5%)在拍照后90天内死亡;0.0—0.1区间的975人,90天死亡率只有2.1%。

开场:一张普通照片被模型读出两件事——你老得多快,你还剩多少时间

肿瘤科医生查房,走进病房第一眼其实已经在做判断:病人是自己坐着还是半躺着,脸上的肉是紧的还是松的,眼窝有没有陷下去。这种「望诊」在开口问病史之前就已经拼出一个模糊的印象,并且真实影响治疗决策——同样分期的两个人,一个上强度,一个往回收。问题是它没法标准化,也写不进病历,不同医生看同一个人,结论可能不一样。

这项研究做的事情,就是把这种说不清道不明的「看一眼」变成可量化的数字。通讯作者Raymond Mak说得直白:随着人口老龄化,医生在建议放疗、手术或全身治疗等强度较大的治疗前,需要更好地评估患者的身体条件和衰弱程度,而目标是让基于照片的评估更加量化、标准化、可大规模推广,而非取代医生的判断。

4000万张脸喂出一个基础模型:FAHR-FaceAge与FAHR-FaceSurvival是怎么拆出来的

先看数据链条的起点。研究团队没有针对单一任务从零训模型,而是先用超过4000万张来自不同族裔和年龄段人群的面部图像,训练出一个名为FAHR-Face的基础模型,全称「健康识别AI基础模型」,再在其上微调出两个工具:

  • FAHR-FaceAge:估算患者的生物学年龄,即一个人「看起来」多老,而非身份证上的年份;
  • FAHR-FaceSurvival:绕开年龄这个中间变量,直接根据面部照片预测癌症患者的生存预后。

共同作者Hugo Aerts表示,据其所知,这是AI模型首次能直接从一张简单照片预测癌症生存。他强调基础模型路径的价值:模型从海量图像中学到一种通用的面部表征,之后可以适配到不同的健康结局上,不用为每个生物标志物从头训练。

一个值得注意的细节:FaceAge估算的「面部年龄」与实际年龄的相关性很弱,R仅0.16。这说明它测的不是出生年份,而是某种与健康耗损更相关的东西。分析还显示,重度饮酒、药物使用和吸烟与被判定为生物学上更显老相关联。

3820例测试集上的硬数字:0.9-1.0区间122人中64人90天内死亡,0.0-0.1区间975人只有2.1%

FaceSurvival最扎眼的数据来自3820例癌症患者的测试集。模型给每人打一个0到1的风险评分,拉开之后是这样的梯度:

  • 得分0.9—1.0区间:122人,64人(52.5%)在拍照后90天内死亡;
  • 得分0.0—0.1区间:975人,90天死亡率仅2.1%。

时间尺度拉长,差距没有收窄。最低风险四分位组的5年生存率为78.1%,最高风险组为17.7%;校正混杂因素后,最高风险组的死亡风险为最低组的3.23倍。

图注:FAHR-FaceSurvival与FAHR-FaceAge模型重要性热力图对比,黄色区域为各模型预测影响最大的面部位置

另一条线索来自年龄模型。在美国接受放疗的癌症患者中,被判定比实际年龄显老5岁以上者,平均四年随访期内死亡风险高21%;显年轻5岁以上者,死亡风险低17%。在一组外部验证的癌症患者样本中,把两种模型的指标结合使用,还能进一步改善生存模型预测数据与实际数据的吻合度。

两个模型看的不是同一张脸:年龄取鼻唇沟额头太阳穴,生存取眼下方与鼻梁

同一个基础模型,两个下游工具,但二者捕捉的面部信息并不重叠,且具有互补性:

  • 年龄模型主要分析鼻唇沟(法令纹)、额头区域和太阳穴;
  • 生存模型则重点分析眼睛下方及鼻梁周围区域。

Mak提到,团队对结果在照片姿态、光照、表情、妆容差异下仍保持一致感到意外;模型在多数整形手术后仍能给出稳定结果,只在鼻整形术后观察到小幅变化。对医疗数据从业者而言,这类「扰动稳定性」报告是判断模型能否走出实验室的重要信号——如果换一个光源、化一次妆就翻车,3820例测试集上的分层能力再漂亮也难以复用。

冷静观察:3.23倍风险差能进临床决策吗,还是只适合做分层筛查

3.23倍的风险差听上去惊人,但要落到临床,边界必须先说清楚。

第一,预测效能有限。论文与同期评论均承认这一点:在早期非小细胞肺癌队列中,表现最好的模型AUC仅约0.60,只是略高于随机水平。统计关联不等于因果——一个面部特征与死亡风险相关,不意味着「脸老导致预后差」,更不意味着干预面部就能改变结局。论文自述无因果意义。

第二,外部效度待验证。训练数据虽达4000万张,但面部图像的人群代表性、不同族裔肤色下的表现差异、光照与妆容等拍摄条件的扰动,都是推广到其他人群前必须逐项验证的环节。研究团队正在开展面向公众的在线研究,意图正是在更大规模、更多样化的人群中改进和验证。

第三,定位是辅助而非替代。作者明确这套工具不取代医生判断。更现实的落点是分层筛查:作为低成本的身体储备评估变量,放进分期、体能状态、分子分型之外的模型里,接受外部队列的前瞻性验证。它能不能站住,不取决于4000万张训练图像有多壮观,而取决于接下来有没有足够多的外部证据证明:这张脸确实多告诉了我们一些东西。

原文链接:https://www.news.cn/tech/20261025/98932cb806714c8c9100fb6f275add2f/c.html
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