באמצעות מצלמות תרמיות ובינה מלאכותית, חוקרים יכולים לזהות מחלות כרוניות על ידי ניתוח טמפרטורות פנים, כאשר לחיים חמות יותר מעידות על לחץ דם גבוה יותר ואף קריר יותר הקשור לגילאים תרמיים צעירים יותר. טכנולוגיה זו יכולה לסייע בגילוי מוקדם של מחלות והראתה שפעילות גופנית עשויה להפחית הזדקנות תרמית, ומציעה תובנות חדשות לגבי ניטור בריאות. קרדיט: twoday.co.il.com
חוקרים מצאו כי טמפרטורות פנים שונות מתואמות עם מחלות כרוניות כמו סוכרת ולחץ דם גבוה, וניתן לזהות אותן באמצעות AI עם מצלמות תרמיות.
הם מדגישים את הפוטנציאל של טכנולוגיה זו לקידום הזדקנות בריאה על ידי שימוש בהדמיית פנים תרמית כדי לחזות את מצב הבריאות והגיל הביולוגי של האדם. המחקר מצא גם שפעילות גופנית קבועה כמו קפיצה בחבל יכולה להפחית את הגיל התרמי של האדם, מה שמצביע על קשר אפשרי בין פעילות גופנית לסימני הזדקנות תרמיים.
אף קר יותר ולחיים חמות יותר עשויים להיות סימן מובהק לעלייה בלחץ הדם.
חוקרים גילו שטמפרטורות באזורי פנים שונים קשורות למחלות כרוניות שונות, כמו סוכרת ולחץ דם גבוה. הבדלי טמפרטורה אלו אינם ניתנים להבנה בקלות על ידי המגע האישי, אך ניתן לזהותם באמצעות דפוסי טמפרטורה מרחביים ספציפיים שמקורם ב-AI הדורשים מצלמה תרמית ומודל מאומן בנתונים. התוצאות פורסמו לאחרונה בכתב העת מטבוליזם של תאים. עם מחקר נוסף, רופאים יוכלו יום אחד להשתמש בגישה הפשוטה והלא פולשנית הזו לגילוי מוקדם של מחלות.
טמפרטורות פנים ממוצעות של שלוש קבוצות מצב הזדקנות בקרב נשים בנות 50-60. קרדיט: Zhengqing Yu ו-Jing-Dong J Han
פוטנציאל של הדמיית פנים תרמית
"הזדקנות היא תהליך טבעי", אומר ג'ינג-דונג ג'קי האן, מחבר המאמר המקביל באוניברסיטת פקין בבייג'ינג. "אבל לכלי שלנו יש פוטנציאל לקדם הזדקנות בריאה ולעזור לאנשים לחיות ללא מחלות."
הצוות השתמש בעבר במבנה פנים תלת-ממדי כדי לחזות את הגיל הביולוגי של אנשים, מה שמעיד עד כמה הגוף מזדקן. הגיל הביולוגי קשור קשר הדוק לסיכון למחלות, כולל סרטן וסוכרת. הם היו סקרנים אם תכונות אחרות של הפנים, כמו טמפרטורה, יכולות גם לחזות את קצב ההזדקנות ואת מצב הבריאות.
מדדי גיל ובריאות באמצעות ניתוח תרמי
האן ועמיתיה ניתחו טמפרטורות פנים של יותר מ-2,800 משתתפים סינים בין הגילאים 21 עד 88. לאחר מכן, החוקרים השתמשו במידע כדי לאמן מודלים של AI שיכולים לחזות את הגיל התרמי של אדם. הם זיהו כמה אזורי פנים מרכזיים שבהם הטמפרטורות היו קשורות באופן משמעותי לגיל ולבריאות, כולל האף, העיניים והלחיים.
הצוות מצא שהטמפרטורה של האף יורדת עם הגיל בקצב מהיר יותר מאשר חלקים אחרים של הפנים, כלומר לאנשים עם אף חם יותר יש גיל תרמי צעיר יותר. יחד עם זאת, הטמפרטורות סביב העיניים נוטות לעלות עם הגיל.
הצוות גם מצא שאנשים עם הפרעות מטבוליות כמו סוכרת ומחלות כבד שומני סבלו מהזדקנות תרמית מהירה יותר. הם נטו להיות בעלי טמפרטורות גבוהות יותר באזור העיניים מאשר עמיתיהם הבריאים בני אותו גיל. לאנשים עם לחץ דם גבוה היו גם טמפרטורות לחיים גבוהות יותר.
חקירת קשרי הזדקנות תרמית ומחלות
על ידי ניתוח דגימות הדם של המשתתפים, הצוות גילה שהעלייה בטמפרטורות סביב העיניים והלחיים נבעה בעיקר בגלל עלייה בפעילות התאית הקשורה לדלקת, כמו תיקון DNA פגום ומלחמה בזיהומים. הגידול בפעילויות אלו הוביל לעלייה בטמפרטורות באזורי פנים מסוימים.
"השעון התרמי קשור כל כך חזק למחלות מטבוליות עד שמודלים קודמים של הדמיית פנים לא הצליחו לחזות את המצבים האלה", אומר האן.
הדמיה תרמית ופעילות גופנית
בשל הקשר הזה, הצוות יצא לבדוק אם פעילות גופנית יכולה להשפיע על הגיל התרמי. הם ביקשו מ-23 משתתפים לקפוץ בחבל לפחות 800 פעמים ביום במשך שבועיים. להפתעת הצוות, המשתתפים הללו הפחיתו את גילם התרמי בחמש שנים לאחר שבועיים בלבד של פעילות גופנית.
בשלב הבא, הצוות רוצה לבחון אם הם יכולים להשתמש בהדמיית פנים תרמית כדי לחזות מחלות אחרות, כגון הפרעות שינה או בעיות קרדיווסקולריות.
"אנו מקווים ליישם הדמיית פנים תרמית במסגרות קליניות, מכיוון שהיא טומנת בחובה פוטנציאל משמעותי לאבחון והתערבות מחלה מוקדמת", אומר האן.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין ומשרד המדע והטכנולוגיה של הרפובליקה העממית של סין.
