10月20日,国际顶级医学期刊《柳叶刀·数字健康》刊发了一项听起来颇有“玄学”感的研究:美国麻省总医院布莱根医疗集团开发的FAHR-Face AI模型,不用看病历、不用读CT、不用等血检报告,仅凭一张普通脸部照片,就能判断癌症患者的死亡风险。

研究的测试结果相当有冲击力:在3820名未参与模型训练的癌症患者中,被AI评为极高风险的有122人,拍照后90天内有64人离世,死亡率高达52.5%;而被打了最低风险区间分数的975人,同期仅20人去世,死亡率只有2.1%,两端差距超过25倍。 后续研究团队用荷兰一家癌症中心近4900名患者的数据做外部验证,也得出了高度相似的结论。

从4000万张脸里练出的“风险判官”

要让AI学会“看脸断风险”,研究团队分了两步走:

  • 第一步:先练“认脸”基本功:用WebFace42M数据集中超过4000万张普通人脸照片,采用掩码自编码器方案训练:随机遮住照片75%的区域,让AI根据剩余部分还原完整人脸。反复训练后,AI熟练掌握了人脸结构和不同面部特征的关联。
  • 第二步:用生存数据教它“打分”:团队纳入34363张癌症患者的面部照片,配套对应的完整生存记录(是否去世、去世时间/随访时存活时长),用排序学习法训练:给AI成对展示患者案例,存活时间更短的患者需要打出更高的风险分。

最终模型会输出0-1之间的分数,分数越高代表死亡风险越高。

把患者按分数从低到高分四组后,研究人员发现生存率随分数升高阶梯式下降;哪怕校正了年龄、性别、癌症类型、治疗方案等干扰因素,最高风险组的死亡风险依然是最低组的3.23倍,在美国和荷兰的两个独立患者队列中结论都成立,说明模型不是“碰运气”,确实抓到了人脸里和风险相关的共性特征。

AI看脸,到底在看什么?

很多人会好奇:不就是一张脸吗,AI能从中读出什么医学信息? 其实这套体系里还有个姊妹模型FAHR-FaceAge,专门负责估算人的“视觉年龄”。同样是60岁,有人看起来像50岁,有人看起来像70岁,这种“面相年龄和实际年龄的差”,本身就和健康状态挂钩。 团队用近75万张带年龄标注的人脸照片训练年龄模型后测算:在癌症患者群体中,AI判定视觉年龄比实际年龄大至少5岁的人,整体死亡风险比其他人高约21%。

那死亡风险预测是不是就等于“看谁显老”?还真不是。 研究团队对比了两个模型的注意力热力图,发现两者关注的面部区域差异很大:估算年龄时,AI的注意力集中在法令纹、额头、太阳穴这些长皱纹、容易凹陷的区域;但预测死亡风险时,AI重点关注的是眼睛下方和鼻梁周围。

统计数据也印证了这一点:在荷兰患者队列中,视觉年龄差和死亡风险评分的相关系数仅为0.16,属于弱相关;把两个指标结合后,预测效果还能进一步提升——相当于AI从同一张脸里,挖出了两套互相独立、又能互补的健康信号。

【编辑观察】 这套思路其实和传统医学的“望诊”异曲同工:中医望诊看面色神态,西医也有记载了两千多年的“希波克拉底面容”——危重患者往往会出现眼窝凹陷、鼻尖削、脸色灰败的特征。区别在于医生靠临床经验总结,AI靠大数据捕捉更细微的变化,但目前AI还是个“黑盒”:它能给出准确的评分,却没人能说清它到底抓到了哪些具体的生理变化,相关性不等于因果,这也是这项研究目前最大的待解问题。

零成本测风险?落地还有三道坎

这项技术最有想象力的地方,就是门槛足够低。 研究用到的很多照片,只是医院日常核验身份时顺手拍的普通照片,不用CT、核磁这类昂贵设备,不用采血、取活检,几乎零成本、无创伤,不会给患者增加任何负担。 研究负责人、放射肿瘤学家Raymond Mak表示,未来这套工具可以帮助医生在制定手术、放化疗方案前,更客观统一地评估患者身体耐受度,避免过度治疗给虚弱病人带来额外痛苦。

但从“论文里好用”到“临床能用”,还有三个核心问题要解决:

  • 干扰因素太不可控:光线、表情、拍摄角度都可能影响结果,已有测试显示,只要让受试者笑一下、改变打光,AI估算的视觉年龄就能平均波动2岁,死亡风险评分会不会受类似干扰、影响有多大,还没有定论。
  • 人群通用性不足:目前训练和测试用的照片以白人患者为主,其他人种、不同地区的人群面部特征差异很大,模型能不能保持准确率,需要更多数据验证。
  • 临床价值还没证实:现在模型只能给患者做风险分组,还没有证据证明这些评分能帮助医生选出更合适的治疗方案、最终改善患者的生存情况,因此暂时不能直接投入临床使用。

其实“AI看脸诊病”早就不是新鲜事:2020年中国医学科学院阜外医院和清华大学的团队,就已经实现了仅凭人脸照片识别冠心病,在千人测试中AUC达到0.73;今年2月哥本哈根大学的团队还用27660名急诊患者的日常手机照片预测死亡风险,找出了不少常规分诊漏判的高危患者(该研究为预印本,尚未经过同行评审)。 一张脸里藏的健康密码,可能远比我们想象的多,但要让AI从“能算分”变成“能看病”,科学家还有不少路要走。