AI enthüllt Gesundheitsgeheimnisse durch die Kartierung der Gesichtstemperatur.

Unter Verwendung von Wärmebildkameras und KI können Forscher chronische Krankheiten durch Analyse der Gesichtstemperaturen erkennen, wobei wärmere Wangen auf einen höheren Blutdruck und kühlere Nasen auf jüngere thermische Altersstrukturen hinweisen. Diese Technologie könnte bei der frühzeitigen Erkennung von Krankheiten helfen und hat gezeigt, dass Bewegung das thermische Altern reduzieren kann, neue Einblicke in die Gesundheitsüberwachung bieten. Kredit: SciTechDaily.com

Forscher haben festgestellt, dass verschiedene Gesichtstemperaturen mit chronischen Krankheiten wie Diabetes und hohem Blutdruck korrelieren, und diese können mithilfe von KI und Wärmebildkameras erkannt werden.

Sie heben das Potenzial dieser Technologie zur Förderung gesunden Alterns hervor, indem sie Wärmebildaufnahmen des Gesichts verwenden, um den Gesundheitszustand und das biologische Alter einer Person vorherzusagen. Die Studie ergab auch, dass regelmäßige körperliche Aktivitäten wie Seilspringen das thermische Alter einer Person verringern können, was auf einen möglichen Zusammenhang zwischen Bewegung und thermischen Anzeichen des Alterns hinweist.

Eine kältere Nase und wärmere Wangen können ein deutliches Anzeichen für steigenden Blutdruck sein.

Forscher haben festgestellt, dass Temperaturen in verschiedenen Gesichtsregionen mit verschiedenen chronischen Krankheiten wie Diabetes und hohem Blutdruck in Verbindung gebracht werden. Diese Temperaturunterschiede sind nicht leicht mit eigener Berührung wahrnehmbar, sondern können stattdessen mithilfe spezifischer KI-hergeleiteter räumlicher Temperaturmuster identifiziert werden, die eine Wärmebildkamera und ein datengeschultes Modell erfordern. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Journal Cell Metabolism veröffentlicht. Mit weiteren Untersuchungen könnten Ärzte dieses einfache und nicht-invasive Verfahren eines Tages zur Früherkennung von Krankheiten nutzen.

Durchschnittliche Gesichtstemperaturen von drei Altersstatusgruppen bei Frauen zwischen 50 und 60 Jahren. Kredit: Zhengqing Yu und Jing-Dong J Han

„Altern ist ein natürlicher Prozess“, sagt Jing-Dong Jackie Han, die entsprechende Autorin der Studie an der Peking University in Peking. „Aber unser Werkzeug hat das Potenzial, gesundes Altern zu fördern und den Menschen zu helfen, frei von Krankheiten zu leben.“

Das Team hatte zuvor die 3D-Gesichtsstruktur verwendet, um das biologische Alter der Menschen vorherzusagen, das anzeigt, wie gut der Körper altert. Das biologische Alter steht in enger Beziehung zum Risiko von Krankheiten wie Krebs und Diabetes. Sie waren neugierig, ob andere Gesichtsmerkmale wie die Temperatur auch das Alterungsrisiko und den Gesundheitszustand vorhersagen könnten.

Han und ihre Kollegen analysierten die Gesichtstemperaturen von über 2.800 chinesischen Teilnehmern im Alter von 21 bis 88 Jahren. Anschließend verwendeten die Forscher die Informationen, um KI-Modelle zu schulen, die das thermische Alter einer Person vorhersagen konnten. Sie identifizierten mehrere Schlüsselgesichtsregionen, in denen die Temperaturen signifikant mit dem Alter und der Gesundheit in Verbindung standen, darunter die Nase, die Augen und die Wangen.

Das Team stellte fest, dass die Temperatur der Nase mit zunehmendem Alter schneller abnimmt als andere Teile des Gesichts, was bedeutet, dass Personen mit wärmeren Nasen ein jüngeres thermisches Alter haben. Gleichzeitig tendieren die Temperaturen um die Augen mit dem Alter zu steigen.

Das Team stellte auch fest, dass Menschen mit Stoffwechselstörungen wie Diabetes und Fettlebererkrankungen ein schnelleres thermisches Altern aufwiesen. Sie neigten dazu, höhere Temperaturen im Bereich der Augen zu haben als ihre gesunden Altersgenossen. Menschen mit erhöhtem Blutdruck hatten auch höhere Temperaturen der Wangen.

Durch die Analyse von Blutproben der Teilnehmer enthüllte das Team, dass der Anstieg der Temperaturen um die Augen und Wangen hauptsächlich auf eine Zunahme zellulärer Aktivitäten im Zusammenhang mit Entzündungen zurückzuführen war, wie Reparatur von beschädigter DNS und Bekämpfung von Infektionen. Der Anstieg dieser Aktivitäten führte zu einem Anstieg der Temperaturen in bestimmten Gesichtsregionen.

„Die thermische Uhr ist so stark mit Stoffwechselkrankheiten verbunden, dass frühere Modellanalysen des Gesichts diese Bedingungen nicht vorhersagen konnten“, sagt Han.

Aufgrund dieser Verbindung unternahm das Team den Versuch, zu testen, ob Bewegung das thermische Alter beeinflussen könnte. Sie baten 23 Teilnehmer, mindestens zwei Wochen lang täglich mindestens 800 Mal Seil zu springen. Zur Überraschung des Teams reduzierten diese Teilnehmer ihr thermisches Alter nach nur zwei Wochen Training um fünf Jahre.

Als nächstes möchte das Team untersuchen, ob sie das thermische Gesichtsbild verwenden können, um andere Krankheiten vorherzusagen, wie Schlafstörungen oder Herz-Kreislauf-Probleme.

„Wir hoffen, das thermische Gesichtsbild in klinischen Einstellungen anwenden zu können, da es signifikantes Potenzial für die Früherkennung von Krankheiten und Interventionen bietet“, sagt Han.

Referenz: „Thermische Gesichtsbildanalysen enthüllen quantitative Merkmale des Alterns und von Stoffwechselkrankheiten“ von Zhengqing Yu, Yong Zhou, Kehang Mao, Bo Pang, Kai Wang, Tang Jin, Haonan Zheng, Haotian Zhai, Yiyang Wang, Xiaohan Xu, Hongxiao Liu, Yi Wang und Jing-Dong J. Han, 2. Juli 2024, Cell Metabolism. DOI: 10.1016/j.cmet.2024.05.012

Diese Arbeit wurde durch die National Natural Science Foundation of China und das Ministerium für Wissenschaft und Technologie der Volksrepublik China unterstützt.