Un volto per leggere il rischio dei tumori: cosa può davvero capire l’IA

Una fotografia non potrà sostituire visite, esami o valutazioni oncologiche, ma potrebbe aggiungere un indicatore digitale alla descrizione delle condizioni di un paziente. L’intelligenza artificiale, infatti, sta mostrando la capacità di individuare nel volto segnali collegati alla fragilità dell’organismo e alla prognosi, senza trasformarli in una certezza sul futuro individuale.

Un aiuto, non una sentenza

Il possibile utilizzo sarebbe quello di affiancare gli strumenti già disponibili quando bisogna capire se una persona può tollerare chirurgia, radioterapia o terapie sistemiche impegnative. L’analisi automatica potrebbe rivelarsi poco invasiva ed economica, ma non è pensata per rimpiazzare il giudizio clinico.

«Con l'invecchiamento della popolazione i medici hanno bisogno di strumenti migliori per stimare la riserva fisica e la fragilità prima di raccomandare trattamenti intensivi come radioterapia, chirurgia o terapia sistemica», ha spiegato Raymond Mak, oncologo radioterapista del Mass General Brigham Cancer Institute e autore corrispondente della ricerca. Secondo Mak, le immagini dovrebbero «supportare decisioni terapeutiche personalizzate anziché sostituire il giudizio del medico».

Il volto, inoltre, è un dato biometrico. Ricavare informazioni sanitarie da un’immagine pone quindi interrogativi su consenso, protezione dei dati e possibili usi impropri. Per approfondire questi aspetti, il gruppo di ricerca porta avanti il FaceAge Research Study, approvato da un comitato etico e aperto alla partecipazione volontaria attraverso il caricamento di una fotografia.

Due modelli, due segnali diversi

Il progetto è stato realizzato da ricercatori del Mass General Brigham di Boston e presentato in uno studio pubblicato su The Lancet Digital Health. Il modello di base è stato istruito su più di 40 milioni di immagini del volto, prima di essere adattato a due obiettivi distinti.

FAHR-FaceAge calcola una stima dell’età biologica apparente. FAHR-FaceSurvival, invece, è stato sviluppato usando fotografie di persone malate di cancro collegate ai dati relativi alla loro sopravvivenza; per questa fase sono state impiegate oltre 34mila immagini di pazienti oncologici.

Le verifiche hanno coinvolto numerosi gruppi di pazienti e anche una coorte europea indipendente. Quest’ultimo passaggio ha permesso di controllare se l’associazione individuata restasse presente anche in dati diversi da quelli utilizzati per costruire il sistema.

Il volto anticipa la fragilità?

I risultati hanno collegato le previsioni del modello a differenti livelli di rischio. Tra i pazienti collocati nel quartile più sfavorevole secondo FAHR-FaceSurvival, la mortalità risultava superiore di oltre tre volte rispetto al quartile con la stima più bassa, anche dopo aver considerato altri elementi clinici. Lo stesso rapporto è emerso nella popolazione europea indipendente.

Anche lo scarto tra età anagrafica e età ricavata dall’immagine forniva indicazioni. Nei pazienti sottoposti a radioterapia, un aspetto biologicamente più anziano rispetto agli anni effettivamente compiuti era associato a una prognosi meno favorevole. Ricerche precedenti dello stesso gruppo avevano osservato, nei malati oncologici, un’età del volto mediamente quasi cinque anni superiore a quella anagrafica, con una relazione analoga rispetto alla sopravvivenza.

Le due applicazioni non sembrano basarsi sulle medesime zone. FAHR-FaceAge attribuisce un peso maggiore alle pieghe tra naso e bocca, alla fronte sopra le orbite e alle tempie; FAHR-FaceSurvival si concentra soprattutto sulle aree inferiori agli occhi e vicine alla parte superiore del naso.

Queste mappe non consentono però di ricavare una regola semplice da applicare durante una visita. Non è ancora chiaro quali processi biologici vengano riconosciuti: tra le ipotesi figurano fragilità generale, riduzione della massa muscolare, invecchiamento ed effetti della malattia.

Fumo e alcol lasciano tracce

L’età facciale stimata mostrava legami anche con alcune abitudini. Un consumo elevato di alcol, l’uso di droghe e il fumo erano associati a valori più alti; la relazione più marcata riguardava il tabacco.

I fumatori in attività apparivano biologicamente più anziani degli ex fumatori, mentre questi ultimi risultavano più avanti rispetto a chi non aveva mai fumato. Si tratta tuttavia di correlazioni statistiche: il modello non dimostra di misurare in modo diretto l’effetto di una singola condotta.

I ricercatori hanno anche sottoposto il sistema a immagini con caratteristiche diverse. Le stime di FAHR-FaceAge cambiavano relativamente poco con variazioni di luce, orientamento del viso, espressione o trucco. Anche diversi interventi di chirurgia estetica producevano modifiche limitate, mentre l’effetto più visibile era associato alla rinoplastica.

La prova clinica deve ancora arrivare

FAHR-FaceSurvival non indica il momento della morte e non produce una previsione certa per il singolo paziente. Il sistema riconosce piuttosto configurazioni statisticamente collegate a livelli differenti di rischio nei gruppi esaminati.

Le analisi, inoltre, sono state condotte a posteriori: fotografie ed esiti erano già disponibili quando gli algoritmi sono stati applicati. Non è quindi ancora dimostrato che affidarsi a queste stime migliori le scelte terapeutiche o la salute dei pazienti in uno studio condotto nel tempo.

Serviranno controlli su gruppi più numerosi e rappresentativi, oltre a un confronto con i metodi già usati per valutare fragilità e condizioni generali. Solo dopo queste verifiche l’analisi del volto potrà essere considerata, eventualmente, un supporto aggiuntivo nella pratica oncologica.