സെൽഫി നോക്കി ആയുസ്സും രോഗമുക്തിയും പ്രവചിക്കും! വിപ്ലവകരമായ എ.ഐ കണ്ടെത്തലുമായി ശാസ്ത്രലോകം

മുഖത്തിന്റെ ഒരു ചിത്രം കൊണ്ട് ഒരാൾ ക്യാൻസർ ചികിത്സയോട് എത്രത്തോളം അനുകൂലമായി പ്രതികരിക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമോ? അമേരിക്കയിലെ പ്രമുഖ ഹെൽത്ത്‌കെയർ സംവിധാനമായ മാസ് ജനറൽ ബ്രിഗാമിലെ ഗവേഷകർ, ഒരു വ്യക്തിയുടെ മുഖത്തിന്റെ ചിത്രം മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് അവരുടെ ജീവശാസ്ത്രപരമായ വയസ്സ് (biological age) കണക്കാക്കാനും ക്യാൻസർ രോഗികളുടെ അതിജീവന സാധ്യത പ്രവചിക്കാനും കഴിയുന്ന ഒരു ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (AI) മോഡൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ദി ലാൻസെറ്റ് ഡിജിറ്റൽ ഹെൽത്തിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനറിപ്പോർട്ട് അനുസരിച്ച്, ഒരു രോഗിയുടെ ആന്തരിക ആരോഗ്യത്തെക്കുറിച്ചും ശാരീരിക ശേഷിയെക്കുറിച്ചുമുള്ള വിവരങ്ങൾ മുഖലക്ഷണങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കാമെന്നും ഇത് ഡോക്ടർമാർക്ക് മികച്ച ചികിത്സാ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കാൻ ഭാവിയിൽ സഹായകരമാകുമെന്നും വ്യക്തമാക്കുന്നു.

‘FAHR-Face’ (Foundation Artificial Intelligence for Health Recognition) എന്ന് പേരിട്ടിരിക്കുന്ന ഈ എഐ സിസ്റ്റം പരിശീലിപ്പിച്ചെടുത്തത് 4 കോടിയിലധികം മുഖ ചിത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഈ മോഡലിൽ നിന്ന് ഗവേഷകർ രണ്ട് പ്രധാന ടൂളുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു: ഒന്ന് ജീവശാസ്ത്രപരമായ വയസ്സ് കണക്കാക്കുമ്പോൾ, രണ്ടാമത്തേത് ക്യാൻസർ രോഗികളുടെ അതിജീവന സാധ്യത നേരിട്ട് വിലയിരുത്തുന്നു. ഓരോ രോഗിക്കും അനുയോജ്യമായ വ്യക്തിഗത ചികിത്സ രീതികൾ നൽകുന്നതിന് ക്യാൻസർ പരിചരണ രംഗത്ത് വലിയ പ്രാധാന്യമുള്ള സമയത്താണ് ഈ കണ്ടെത്തൽ വന്നിരിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇപ്പോഴും പരിശോധനാ ഘട്ടത്തിലാണ്, നിലവിലുള്ള വൈദ്യശാസ്ത്ര പരിശോധനകൾക്ക് പകരമാകാൻ ഇത് തയ്യാറായിട്ടില്ല.

വ്യത്യസ്ത തരം ആരോഗ്യപരിപാലന സൗകര്യങ്ങളുള്ള ഇന്ത്യയെപ്പോലൊരു രാജ്യത്ത്, വളരെ എളുപ്പത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതും ശരീരത്തിൽ മുറിവുകളോ വേദനയോ ഉണ്ടാക്കാത്തതുമായ ഇത്തരം ഒരു എഐ ടൂളിന്റെ സാധ്യത ഏറെ കൗതുകകരമാണ്. എന്നാൽ ഇന്ത്യൻ ജനവിഭാഗങ്ങളിൽ ഇത് എത്രത്തോളം കൃത്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെയും പുതിയ അപകടസാധ്യതകളോ വിവേചനങ്ങളോ ഉണ്ടാക്കാതെ തീരുമാനങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് സാധിക്കുമോ എന്നതിനെയും ആശ്രയിച്ചായിരിക്കും ഇതിന്റെ വിജയം.

വലിയ ഡാറ്റാസെറ്റുകളിൽ നിന്ന് കൃത്യമായ പാറ്റേണുകൾ തിരിച്ചറിയുന്ന എഐയുടെ ‘ദീർഘ പഠന’ (Deep learning) രീതിയാണ് FAHR-Face മോഡൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. മുഖത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സവിശേഷതകൾ വിശകലനം ചെയ്യാനും ആരോഗ്യത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ നൽകാനും ഗവേഷകർ രണ്ട് ടൂളുകൾ വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്.

FAHR-FaceAge എന്ന ടൂൾ ഒരു വ്യക്തിയുടെ ജീവശാസ്ത്രപരമായ വയസ്സ് എത്രയാണെന്ന് കണക്കാക്കുന്നു (അതായത് ഒരാളുടെ യഥാർത്ഥ വയസ്സിനേക്കാൾ അദ്ദേഹത്തിന്റെ ശരീരത്തിന് എത്ര വയസ്സ് പ്രായം തോന്നിക്കുന്നുവെന്ന്). അതേസമയം FAHR-FaceSurvival എന്ന ടൂൾ ജീവശാസ്ത്രപരമായ വയസ്സിനെ ആശ്രയിക്കാതെ തന്നെ, മുഖചിത്രത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് ക്യാൻസർ അതിജീവന സാധ്യത പ്രവചിക്കുന്നു.

ഈ രണ്ട് ആൽഗരിതങ്ങളും മുഖത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത ഭാഗങ്ങളിലാണ് ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്. FAHR-FaceAge നെറ്റി, ചെന്നി, മൂക്കിന്റെ ഇരുവശത്തുനിന്നും ചുണ്ടിന്റെ കോണുകളിലേക്ക് പോകുന്ന വരകൾ എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നു. എന്നാൽ FAHR-FaceSurvival കണ്ണുകൾക്ക് താഴെയുള്ള ഭാഗത്തിനും മൂക്കിന്റെ പാലത്തിനും (bridge of the nose) കൂടുതൽ പ്രാധാന്യം നൽകുന്നു.

എന്ത് ജീവശാസ്ത്രപരമായ കാരണങ്ങൾ കൊണ്ടാണ് ഇത്തരമൊരു ബന്ധം ഉണ്ടാകുന്നത് എന്ന് ഗവേഷകർ ഇതുവരെ കൃത്യമായി വ്യക്തമാക്കിയിട്ടില്ല. എഐ ചിത്രങ്ങളിലെ സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ പാറ്റേണുകൾ മാത്രമാണ് തിരിച്ചറിയുന്നത്; അത് ക്യാൻസർ നിർണ്ണയിക്കുകയോ അർബുദ ട്യൂമർ കണ്ടെത്തുകയോ ഒരു വ്യക്തിയുടെ കൃത്യമായ ആയുസ്സ് നിർണ്ണയിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.

“ഒരു ലളിതമായ ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് എഐ മോഡലിന് ക്യാൻസർ അതിജീവന സാധ്യത നേരിട്ട് പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിക്കുന്നത് ഇതാദ്യമായാണ്,” എന്ന് പഠനത്തിന്റെ സഹ-രചയിതാവും മാസ് ജനറൽ ബ്രിഗാമിലെ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് ഇൻ മെഡിസിൻ പ്രോഗ്രാം ഡയറക്ടറുമായ ഹ്യൂഗോ എർട്സ് പറഞ്ഞു.

ജീവശാസ്ത്രപരമായ വയസ്സും ക്യാൻസർ അതിജീവനവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെക്കുറിച്ച് പഠനം പറയുന്നത് എന്താണ്?

അമേരിക്കയിൽ റേഡിയോ തെറാപ്പിക്ക് വിധേയരായ ക്യാൻസർ രോഗികളുടെ മുഖത്തിന്റെ പ്രായവും അവരുടെ മരണനിരക്കും തമ്മിൽ ശക്തമായ ബന്ധമുണ്ടെന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി.

ഏകദേശം നാല് വർഷത്തെ നിരീക്ഷണ കാലയളവിൽ, യഥാർത്ഥ വയസ്സിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞത് അഞ്ച് വയസ്സ് എങ്കിലും കൂടുതൽ പ്രായം തോന്നിച്ച രോഗികൾക്ക്, സാധാരണ രോഗികളെ അപേക്ഷിച്ച് മരണസാധ്യത 21% കൂടുതലാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. എന്നാൽ യഥാർത്ഥ പ്രായത്തേക്കാൾ അഞ്ച് വയസ്സെങ്കിലും കുറവ് തോന്നിച്ച രോഗികൾക്ക് മരണസാധ്യത 17% കുറവായിരുന്നു.

ഒരാളുടെ യഥാർത്ഥ വയസ്സിൽ നിന്ന് മാത്രം ലഭിക്കാത്ത ചില ആരോഗ്യ വിവരങ്ങൾ അവരുടെ മുഖത്തിന്റെ രൂപഭാവത്തിൽ നിന്ന് വ്യക്തമാകാം എന്നാണ് ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

എന്നിരുന്നാലും, ഈ ശതമാനങ്ങൾ ഗ്രൂപ്പുകൾ തമ്മിലുള്ള അപകടസാധ്യതയിലെ വ്യത്യാസങ്ങളെ മാത്രമാണ് വിവരിക്കുന്നത്. മുഖത്ത് കൂടുതൽ പ്രായം തോന്നിക്കുന്ന ഒരു രോഗിക്ക് മരിക്കാൻ 21% സാധ്യതയുണ്ടെന്നോ, പ്രായം കുറവ് തോന്നിക്കുന്ന ഒരാൾക്ക് അതിജീവനം ഉറപ്പാണെന്നോ ഇതിനർത്ഥമില്ല.

ജീവിതശൈലിയും മുഖത്തെ പ്രായവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധവും ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. പുകവലി, അമിത മദ്യപാനം, മയക്കുമരുന്ന് ഉപയോഗം എന്നിവ എഐ വിശകലനത്തിൽ പ്രായം കൂടുതൽ തോന്നിക്കുന്നതിന് കാരണമായി മാറിയിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ മുഖത്തെ പ്രായം കൂടുന്നത് തന്നെയാണ് ക്യാൻസർ ചികിത്സ പരാജയപ്പെടാൻ കാരണമെന്ന് ഇതിനർത്ഥമില്ല.

രണ്ട് എഐ ടൂളുകളും പരസ്പരപൂരകമായ വിവരങ്ങളാണ് നൽകുന്നത്, ഇത് വെറും കാഴ്ചയിൽ നിന്നുള്ള അനുമാനങ്ങളെ മാത്രം ആശ്രയിക്കാതെ രോഗിയുടെ ആരോഗ്യപരമായ അപകടസാധ്യതകളെ കൃത്യമായി വിലയിരുത്താൻ ഡോക്ടർമാരെ സഹായിക്കും.

എഐ അധിഷ്ഠിത ക്യാൻസർ രോഗനിർണ്ണയം ഡോക്ടർമാരെ എങ്ങനെ സഹായിക്കും?

ശസ്ത്രക്രിയ, റേഡിയോ തെറാപ്പി, കീമോതെറാപ്പി തുടങ്ങിയ തീവ്രമായ ചികിത്സകൾ നടത്തുമ്പോൾ രോഗിയുടെ ശാരീരിക ക്ഷമതയും ചികിത്സ താങ്ങാനുള്ള ശേഷിയും വിലയിരുത്തുന്നത് ക്യാൻസർ പരിചരണത്തിൽ വളരെ പ്രധാനമാണ്.

ഒരാൾക്ക് വലിയ പ്രയോജനം ചെയ്യുന്ന ചികിത്സ, രോഗിയുടെ ശാരീരിക ബലഹീനതയും മറ്റ് രോഗങ്ങളും കാരണം വേറൊരാൾക്ക് വിപരീത ഫലം ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം.

“ഡോക്ടർമാരുടെ തീരുമാനങ്ങൾക്ക് പകരമാവുകയല്ല, മറിച്ച് ഓരോ രോഗിക്കും അനുയോജ്യമായ ചികിത്സാ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന രീതിയിൽ മുഖചിത്രം ഉപയോഗിച്ചുള്ള ആരോഗ്യ വിലയിരുത്തൽ കൂടുതൽ കൃത്യവും എളുപ്പവുമാക്കുകയാണ് ഞങ്ങളുടെ ലക്ഷ്യം,” എന്ന് മാസ് ജനറൽ ബ്രിഗാം ക്യാൻസർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ റേഡിയേഷൻ ഓങ്കോളജിസ്റ്റും ഗവേഷകനുമായ ഡോ. റെയ്മണ്ട് മാക്ക് പറഞ്ഞു.

കൂടുതൽ പഠനങ്ങളിലൂടെ ഇതിന്റെ കൃത്യത തെളിയിക്കപ്പെട്ടാൽ, തീവ്രമായ ചികിത്സയ്ക്ക് മുന്നോടിയായി രോഗികളെ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ ഡോക്ടർമാർക്ക് ഇതൊരു അധിക വിവരസ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കാം. കൂടുതൽ ശാരീരിക പരിശോധന ആവശ്യമായ രോഗികളെ തിരിച്ചറിയാനും ഇത് സഹായിച്ചേക്കാം.

എന്നിരുന്നാലും, ഒരു പ്രത്യേക ക്യാൻസർ ചികിത്സ അനുയോജ്യമാണോ അല്ലയോ എന്ന് ഈ മോഡലിന് സ്വയം തീരുമാനിക്കാൻ കഴിയില്ല. ക്യാൻസറിന്റെ തരവും ഘട്ടവും, ട്യൂമറിന്റെ പ്രത്യേകതകൾ, മുൻകാല ചികിത്സകൾ, ലാബ് പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ, സ്കാനിംഗ് റിപ്പോർട്ടുകൾ, രോഗിയുടെ പൊതുവായ ശാരീരിക അവസ്ഥ എന്നിവ ഡോക്ടർമാർ തുടർന്നും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഇന്ത്യയിലെ ക്യാൻസർ രോഗികൾക്ക് ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ നൽകുന്ന സന്ദേശമെന്ത്?

ഇന്ത്യയിൽ ക്യാൻസർ രോഗികളുടെ എണ്ണം വളരെ കൂടുതലായതിനാൽ, രോഗം മുൻകൂട്ടി കണ്ടെത്തുന്നതിലും ചികിത്സാ ആസൂത്രണത്തിലും വലിയ പുരോഗതികൾ ആവശ്യമാണ്. ഒരു ഫോട്ടോ മാത്രം ആവശ്യമായ ഇത്തരം ഒരു എഐ ടൂൾ ഭാവിയിൽ രോഗികളുടെ ആരോഗ്യത്തെക്കുറിച്ച് അധിക വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കാനുള്ള എളുപ്പവഴിയായി മാറിയേക്കാം.

എന്നാൽ ലഭ്യത എളുപ്പമായി എന്നത് കൊണ്ട് മാത്രം ഇതിന് ചികിത്സാ തലത്തിൽ ഉപയോഗമുണ്ട് എന്ന് പറയാൻ കഴിയില്ല. മറ്റ് രാജ്യങ്ങളിലെ ജനങ്ങളുടെ ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് പരിശീലിപ്പിച്ച ഒരു മോഡൽ, വ്യത്യസ്തമായ മുഖലക്ഷണങ്ങളും രോഗരീതികളും ആരോഗ്യ സാഹചര്യങ്ങളുമുള്ള ഇന്ത്യൻ രോഗികളിൽ ഒരുപോലെ കൃത്യമാകണമെന്നില്ല.

ഇന്ത്യയിൽ സാധാരണ ഉപയോഗത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുന്നതിന് മുമ്പ്, വിവിധ വിഭാഗങ്ങളിൽ പെട്ട ഇന്ത്യൻ ജനവിഭാഗങ്ങളിലും, വ്യത്യസ്ത തരം ക്യാൻസറുകളിലും, വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിലുള്ള രോഗികളിലും ഗവേഷകർ ഇത് പരിശോധിച്ച് ഉറപ്പുവരുത്തേണ്ടതുണ്ട്.

ഇതോടൊപ്പം തന്നെ ധാർമ്മികമായ ആശങ്കകളുമുണ്ട്. മുഖചിത്രങ്ങൾ വ്യക്തിഗത വിവരങ്ങളായതിനാൽ, ഇവ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ രോഗിയുടെ അനുമതിയും വിവരങ്ങളുടെ സുരക്ഷിതത്വവും ഉറപ്പാക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഇന്ത്യൻ കൗൺസിൽ ഓഫ് മെഡിക്കൽ റിസർച്ചിന്റെ (ICMR) ആരോഗ്യരംഗത്തെ എഐ ഉപയോഗത്തിനായുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ രോഗികളുടെ സുരക്ഷയും വിവരങ്ങളുടെ സുതാര്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിൽ വലിയ പങ്കുവഹിക്കുന്നുണ്ട്.

ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, ഒരു എഐ മോഡലിന്റെ പ്രവചനത്തിന്റെ പേരിൽ ആർക്കും ചികിത്സ നിഷേധിക്കപ്പെടാൻ പാടില്ല. എഐ വിവരങ്ങൾ ഡോക്ടർമാർക്ക് ഒരു സഹായിയായി മാത്രമേ പ്രവർത്തിക്കാവൂ, അല്ലാതെ രോഗിക്ക് ചികിത്സ നൽകണമോ വേണ്ടയോ എന്ന് തീരുമാനിക്കുന്ന ഘടകമാകരുത്.

ഈ എഐ ടൂൾ നിലവിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ സജ്ജമാണോ?

ഇതുവരെയായിട്ടില്ല. രോഗികൾക്ക് വ്യക്തിഗത ചികിത്സകൾ നൽകുന്നതിന് മുഖചിത്രങ്ങൾ പരക്കെ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുൻപ് കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ ആവശ്യമാണെന്ന് ഗവേഷകർ എടുത്തുപറയുന്നു.

ഒരു എഐ മോഡൽ ജീവൻ നിലനിർത്തുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പാറ്റേണുകൾ കണ്ടെത്തിയേക്കാം, എന്നാൽ എന്തുകൊണ്ടാണ് ആ പാറ്റേണുകൾ നിലനിൽക്കുന്നത് എന്നോ അല്ലെങ്കിൽ ആ പ്രവചനങ്ങൾ അനുസരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നത് രോഗിയുടെ അവസ്ഥ മെച്ചപ്പെടുത്തുമോ എന്നോ അത് വ്യക്തമാക്കുന്നില്ല. മറ്റ് സ്വതന്ത്ര ജനവിഭാഗങ്ങളിലും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഫലപ്രാപ്തി ഗവേഷകർ തെളിയിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

അതുകൊണ്ട് തന്നെ, രോഗികൾ സ്വന്തം മുഖത്തിന്റെ രൂപത്തെയോ എഐ കണക്കാക്കുന്ന ജീവശാസ്ത്രപരമായ പ്രായത്തെയോ തങ്ങളുടെ ക്യാൻസർ രോഗത്തിന്റെ അവസ്ഥ പ്രവചിക്കാനുള്ള അന്തിമ മാർഗ്ഗമായി കാണരുത്.

FAHR-Face പഠനം, ക്യാൻസർ രോഗികളെ വിലയിരുത്തുമ്പോൾ ഡോക്ടർമാർക്ക് ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ എഐക്ക് എങ്ങനെ സാധിക്കും എന്നതിന്റെ ഒരു സൂചന നൽകുന്നു. എങ്കിലും ഇന്ത്യയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇതിന്റെ പ്രാദേശികമായ തദ്ദേശീയ പരിശോധനകളും കൃത്യമായ സുരക്ഷാ മാനദണ്ഡങ്ങളും ഉറപ്പാക്കുകയാണ് അടുത്ത പടി. ഒരുപക്ഷേ ഭാവിയിൽ ഒരു സെൽഫി ചിത്രം ക്യാൻസർ പരിശോധനയിൽ സഹായിച്ചേക്കാം, എന്നാൽ അതൊരിക്കലും സമഗ്രമായ വൈദ്യപരിശോധനയ്ക്കോ ഒരു ഡോക്ടറുടെ അനുഭവസമ്പന്നമായ തീരുമാനങ്ങൾക്കോ പകരമാവില്ല.