Wystarczy zbadać twarz kamerą termowizyjną, aby dostrzec objawy choroby serca czy wątroby – wskazują najnowsze eksperymenty. Dzięki coraz doskonalszym czujnikom i sztucznej inteligencji (AI), wkrótce lekarze mogą dostać nowe nieinwazyjne narzędzia, które pozwolą na proste, szybkie i niedrogie wykrywanie, a także monitorowanie różnych groźnych schorzeń.
Termometr pod pachą to prawdopodobnie jeden z najczęściej stosowanych sposobów prostej diagnostyki stosowanej w domu. Wiadomo – gorączka przy bólu gardła i katarze to najpewniej infekcja i konieczność zgłoszenia się do lekarza. Jednak zmiany w temperaturze ciała mogą powiedzieć o zdrowiu człowieka znacznie więcej, a to dzięki rozwojowi takich technologii jak precyzyjne kamery termowizyjne i sztuczna inteligencja (SI lub artificial intelligence – AI).
AI może odczytać wiek z temperatury twarzy
Naukowcy z Uniwersytetu Pekińskiego przekonują, że niedługo lekarze, mierząc temperaturę skóry, będą mogli wykrywać choroby metaboliczne. Na podstawie analizy termicznych skanów twarzy prawie 3 tys. ochotników w wieku od 21 do 88 lat badacze wytrenowali sztuczną inteligencję, która potrafi określić wiek i różne parametry zdrowia człowieka. Okazuje się na przykład, że z wiekiem wyraźnie spada temperatura nosa, a rośnie wokół oczu. Ponadto, u osób ze stłuszczeniem wątroby zmiany te zachodziły szybciej. Z kolei nadciśnieniu towarzyszyła wyższa temperatura policzków.
„Starzenie się to naturalny proces. Jednak nasze narzędzie może pomóc w promowaniu zdrowego starzenia się i życia bez chorób” – podkreśla Jing-Dong Jackie Han, współautorka publikacji, która ukazała się w piśmie „Cell Metabolism”.
Ocieplenie policzków i okolic oczu, jak pokazały bardziej szczegółowe analizy, wiązały się m.in. ze stanami zapalnymi w organizmie oraz procesami naprawy uszkodzonego w komórkach DNA. „Zegar termiczny organizmu jest silnie związany z chorobami metabolicznymi, których wcześniejsze techniki obserwacji twarzy nie były w stanie wykrywać” – przekonuje prof. Han.
Mając na uwadze te odkrycia, badacze sprawdzili także, czy „wiek termiczny” można cofnąć dzięki ćwiczeniom fizycznym. Poprosili w tym celu niewielką grupę 23 ochotników, aby przynajmniej dwa razy dziennie, przez dwa tygodnie wykonywali po 800 podskoków przez linę. Już po tak krótkim czasie, w temperaturze twarzy tych osób zaszły takie zmiany, jakby odmłodniały one o pięć lat.Zdaniem badaczy opracowana przez nich metoda może stać się ważnym narzędziem diagnostycznym. „Mamy nadzieję, że termiczne obrazowanie twarzy będzie stosowane w klinikach. Ma ono duży potencjał wczesnego wykrywania chorób, co pozwala na wprowadzenie odpowiednich interwencji” – uważa specjalistka.
Analiza temperatury twarzy z użyciem AI dokładniejsza niż czasochłonne metody?
W czerwcu 2024 r. grupa z chińskiego Uniwersytetu Tsinghua opublikowała badanie pokazujące, że podobną metodą można szacować prawdopodobieństwo występowania u danej osoby choroby wieńcowej. W porównaniu ze szczegółowym pomiarem i analizą temperatury twarzy badania takie jak EKG, angiogramy czy testy krwi są czasochłonne, obciążające pacjenta i wymagają różnych laboratoryjnych zasobów – podkreślają naukowcy.
Wśród 460 osób w wieku średnio 58 lat, u których występowało podejrzeniem chorób serca, badacze przeprowadzili analizy temperatury twarzy z wykorzystaniem specjalnych czujników i sztucznej inteligencji. System okazał się o 13 proc. bardziej dokładny od standardowej metody polegającej na analizie czynników predysponujących do rozwoju schorzenia i klinicznych objawów. Naukowcy zauważyli, że na obecność choroby najsilniej wskazywała różnica temperatury między lewą i prawą częścią twarzy, a także maksymalna i średnia temperatura.
Badanie miało dopiero wstępny charakter i potrzebne będą dalsze testy, ale naukowcy wyrażają duże nadzieje. „Niewymagająca bliskiego kontaktu metoda możliwa do zastosowania w czasie rzeczywistym w zwykłym gabinecie lekarskim może usprawnić pracę przychodni, pozwolić na zaoszczędzenie czasu ważnego dla lekarza i pacjenta. Ponadto może pozwolić na prowadzenie masowych badań przesiewowych” – twierdzą autorzy.
Pasożyty widoczne w termowizji
Szczegółowe oględziny ludzkiego ciała z wykorzystaniem termowizji mogą być przydatne również w diagnostyce innych przypadłości. Naukowcy z Liverpool School of Tropical Medicine opisali badanie, w którym, z pomocą kamery reagującej na podczerwień wykrywali wywoływaną przez pasożyty limfatyczną filarozę.
W związku z powodowanymi przez pasożyty zapaleniami, zajęte chorobą nogi są wyraźnie cieplejsze niż zdrowe – informują badacze. Jak dodają, temperatura pozwala przy tym oszacować nasilenie schorzenia oraz pomaga wykryć wtórne zakażenia bakteryjne. Metoda jest przy tym prosta w użyciu i niedroga, więc może być z łatwością wykorzystywana w krajach Globalnego Południa, w których najczęściej występuje choroba. Zdaniem naukowców innowacja pozwoli na wykrywanie przypadków niedających jeszcze objawów klinicznych, a także prognozowanie i monitorowanie jej postępów.
„Termowizja w podczerwieni to nowatorska i obiektywna metoda ilościowego określania zmian klinicznych w przebiegu związanego z filariozą obrzęku limfatycznego. Wykorzystuje się w niej naturalną emisję promieniowania podczerwonego do rejestrowania temperatury powierzchni skóry. To narzędzie pomoże obiektywnie monitorować postęp choroby lub wykrywać nowe i subkliniczne przypadki w terenie” – mówi autorka badania, dr Louise Kelly-Hope.
Termografia – obiecująca, ale wciąż niewystarczająco sprawdzona
Czy zatem lekarze będą na co dzień obserwowali pacjentów kamerami na podczerwień? To całkiem prawdopodobne, choć może to jeszcze potrwać. Eksperci z Uniwersytetu w Getyndze w 2023 roku opublikowali przegląd badań poświęconych różnym zastosowaniom termicznej obserwacji ciała w wykrywaniu i monitorowaniu chorób. Opracowanie objęło 72 badania z udziałem ponad 17 tys. osób dotyczące 38 różnych zaburzeń zdrowotnych. „Badanie potencjału termografii w większości obszarów medycznych wciąż znajduje się we wczesnych etapach” – przyznają autorzy przeglądu. Zarazem nie kryją nadziei na dalszy rozwój tej metody.
„Dzięki ciągle rosnącym możliwościom technicznym kamer termowizyjnych oraz wspomaganych sztuczną inteligencją komputerowemu przetwarzaniu i analizie obrazów, zastosowanie termografii jest coraz łatwiejsze, a specyficzne szkolenia i dalsza edukacja personelu są coraz prostsze. Dlatego też (…) termografia powinna być bardziej intensywnie analizowana, szczególnie w zakresie masowych badań przesiewowych i wczesnej diagnostyki, ponieważ łączy najlepsze potrzebne do tego cechy, takie jak mobilność, nieinwazyjność oraz zautomatyzowane opcje oceny przy niskim zużyciu zasobów i rozsądnych kosztach. Jak pokazują nasze wyniki, termografia jest już wykorzystywana w krajach o niskim i średnim dochodzie jako alternatywa dla drogich lub dotychczas nieistniejących metod przesiewowych dla chorób niezakaźnych o częstym występowaniu” – podsumowują badacze.
Autor: Marek Matacz
Źródło: Z. Yu et al., 2024, Thermal facial image analyses reveal quantitative hallmarks of aging and metabolic diseases, “Cell Metabolism” 36(7), https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.05.012.
Cell Press, 2 lipca 2024, Doctors could soon use facial temperature for early diagnosis of metabolic diseases, https://www.eurekalert.org/news-releases/1049756.
M. Kung, J. Zeng i in., 2024, Prediction of coronary artery disease based on facial temperature information captured by non-contact infrared thermography, “BMJ Health & Care Informatics” 2024, 31, https://doi.org/10.1136/bmjhci-2023-100942.
BMJ Group, 3 stycznia 2024, Facial thermal imaging + AI accurately predict presence of coronary artery disease, EurekaAlert!, https://www.eurekalert.org/news-releases/1046664.
L.A. Kelly-Hope i in., 2021, Infrared Thermal Imaging as a Novel Non-Invasive Point-Of-Care Tool to Assess Filarial Lymphoedema, “Journal of Clinical Medicine” 2021, 10, https://doi.org/10.3390/jcm10112301.
Liverpool School of Tropical Medicine, 26 maja 2021, Infrared Thermal Imaging as a Novel Non-Invasive Point-Of-Care Tool to Assess Filarial Lymphoedema, https://www.lstmed.ac.uk/news-events/news/infrared-thermal-imaging-as-a-novel-non-invasive-point-of-care-tool-to-assess.
D. Kesztyüs i in., 2023, Use of Infrared Thermography in Medical Diagnosis, Screening, and Disease Monitoring: A Scoping Review, “Medicina” 59(12), https://doi.org/10.3390/medicina59122139. /
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS