从2019年用于肿瘤阅片,到2024年用于医美面部评估,AI在医学视觉信息分析的道路上不断前行。
正如肿瘤等传统医学领域,最佳治疗选择和疗效需要基于科学的客观评估结果,而医美领域,面部评估往往是主观的,常常被个人偏好所影响。文章介绍了一种新的AI应用程序对面部标志和特征进行标准化,以便在医美诊疗过程中进行一致且无偏见的评估。该程序通过对性别、年龄和种族群体的大数据集进行详细分析并经过数字图像和现场评估验证,开发了面部美学量表(FAI)和面部年轻化量表(FYI)。这些基于AI的算法可以识别和建议优先的干预措施,为个体化治疗建议提供依据,并为求美者提供长期的可视化治疗记录。
对客观评估方法存在需求
根据1990年世界卫生组织(WHO)对健康的重新定义,认为健康应包括4个方面:躯体 健康、心理健康、社会适应能力良好和道德健康。个人的面部状态已被证明对可感知的生物学健康、心理健康和社会适应能力等维度均有影响。最佳的求美者治疗满意度依赖于医生对医学和美学的客观理解。但困难在于:在当前很大程度上是主观评估的医美领域中,缺乏全面治疗的公正客观术前和术后评估工具和治疗指标。
局限1
医美专科缺乏标准化、客观和全面的评估和治疗指标
许多医学专科是基于科学的辅助检查结果进行疾病诊断,并基于可测量的治疗反应评估疗效和预测预后。但在医美专科中,尽管有一些经过验证的量表可用于评估某些特征的外观,如鼻唇沟、上面部皱纹或眶下凹陷等,但它们仍然需要被主观地分配严重程度或分级,并且局限在局部,不能提供衰老面部的完整评估结果。
局限2
不存在被普遍接受的美和吸引力的定义
当前常常以数学方式欣赏美,使用方程来评估面部对称性和比例,比如“三庭五眼”等。但吸引力的感知是多维度的,容易受到其他因素的影响,如自我认知、职业、着装和自信心等等。这些影响因素在面部吸引力的整体印象中往往被忽视。
局限3
临床医生本身的局限性
临床医生虽然对面部解剖和治疗产品具备深刻理解,但本身文化背景、地理位置、个人视觉环境、社交媒体、面对的同行和求美者群体均存在差异。这可能导致不同临床医生的审美理想存在巨大差异,对美的主观感知、治疗优先项的选择、治疗前后相关面部标志的确定以及治疗后对吸引力影响存在固有的偏见风险。
当AI用于皮肤病学和面部美学领域
在其他医学领域,临床医生越来越多地使用数字健康工具来辅助诊断和患者管理。数字健康工具的创新为健康状况的管理带来了新的方法,并在改善人类健康方面存在巨大潜力。如今,数字健康已成为一个成熟的领域,2021年健康相关的移动应用程序数量已超过35万。按治疗领域细分时,心理健康、糖尿病和心血管疾病相关的应用程序占主导地位,而皮肤病学仅占可用疾病特定应用程序的一小部分,提示该领域仍有相当广泛的发展空间。
人工智能(artificial intelligence, AI)是模拟人类认知功能的技术发展。在医疗保健中,人工智能最有前景的应用涉及机器学习,即使用历史数据提取知识和解释意义的基于计算机的算法。用于分析高维复杂数据(如图像)的主导人工智能技术是深度学习,它是机器学习的一个子集。深度学习利用大量数据,通过复杂的人工神经网络,这是一系列旨在处理原始数据(如图像)并产生输出(如诊断)的算法,以最小的误差和无需被告知的方式进行。这些神经元以多层排列,由算法表示,学习在大数据集中识别模式和复杂结构,并相应地调整其连接,就像人脑一样。
在以视觉分析为基础的疾病诊断中,AI在皮肤病学领域具有应用潜力,可以作为自动检测皮肤病变的辅助诊断工具,如鉴别黑色素瘤和非黑色素瘤、银屑病、痤疮、皮炎等。在面部年轻化领域中,AI已可以准确评估求美者患者在术前的真实年龄,并预测术后年龄的减少程度。
标准化评估:面部美学量表和面部年轻化量表
面部美学量表(FAI;Caarisma®,ICA Aesthetic Navigation GmbH,德国法兰克福)是一种基于AI的算法,基于对超过200个治疗前后面部变量的详细分析和验证,涵盖超过15个面部区域,以识别和总结临床面部特征的常见标志。FAI可以分析并比较患者独特的特征、治疗优先事项,并预测治疗结果。下图展示了FAI个性化评估,包括皮肤质地和色调、面部比例、对称性、体积、唇部大小和比例,以及皱纹的存在和严重程度等。
个性化评估的结果可以与对应性别、年龄和种族群体的大数据集当中所有记录的平均值进行比较,并提供一个7点的FAI评分,该评分使用数学选择的预测因子反映面部吸引力的整体印象。面部分析还可生成面部年轻化量表(FYI),这是一个经过验证的评估求美者面部年轻化的量表,与FAI一起显示。这些算法可以预测哪些面部特征具有最大的改善潜力,并反映主要治疗选项的关键驱动因素。面部随时间的改善可以通过视觉和数学方式观察到,为治疗结果提供可视化的追踪。
写在最后
WHO指出,享有尽可能高的健康标准——完全的身体、心理、社会和道德福祉——是每个人的固有权利。凭借其对个体改善潜力的无偏见评估和经过数学验证的治疗建议,面部美学量表(FAI)有望助力个人整体健康的改善,并在面部年轻化中设定更加客观的治疗目标。同时,使用数字化手段追踪面部随时间的改善,代表了评估能力的重要飞跃。面部美学量表(FAI)和面部年轻化量表(FYI)可作为可靠的测量工具、标准的术前术后评估工具以及强有力的咨询助手应用于临床研究中,以及未来的临床实践中。
参考文献:
Objective Facial Assessment With Artificial Intelligence: Introducing the Facial Aesthetic Index and Facial Youthfulness Index. J Drugs Dermatol. 2024 Jan 1;23(1):e52-e54. doi: 10.36849/JDD.7080.
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