AIで認知機能低下患者の顔を識別 東大など

2021年 1月 26日

 東京大学と東京都健康長寿医療センター、日本医療研究開発機構(AMED)は1月26日、人工知能(AI)で認知機能の低下した患者と健常者の顔写真を見分けることができたと発表した。

 顔だけで認知症をスクリーニングできることを示したのは世界で初めて。顔による認知症の早期発見は、非侵襲的で時間もかからない安価なスクリーニングとして期待される。

 認知症診断のための検査はすでにいくつかあるが、アミロイドPETによる検査費用は非常に高額、脳脊髄液の採取は侵襲的のように、いずれも課題がある。

 一方、顔で判断する見た目年齢は余命・動脈硬化・骨粗鬆症の指標となることが知られており、これまでに東大医学部付属病院老年病科の秋下雅弘教授、亀山祐美助教らのグループは、見た目年齢が暦年齢よりも認知機能と強い相関を示すことを報告している。

 そこで、同グループは東京都健康長寿医療センター放射線診断科の亀山征史医長らと共同で、AIを使って顔の情報から認知機能低下を見つけ出すことができるかどうかを調べた。

 東大病院老年病科を受診して物忘れを訴える患者と、東大高齢社会総合研究機構が実施している大規模高齢者コホート調査(柏スタディ)の参加者の中から、同意を得た人の正面の表情のない顔写真を使い、認知機能低下を示す群(121人)と正常群(117人)の弁別ができるかどうかを、AIワークステーションで解析した。

 何種類か試した中で最もよい成績を示したAIモデルは、正答率92.56%と高い弁別能を示すことができた。さらに、年齢の影響を少なくするため、年齢で2つのグループに分けて解析したところ、どちらの群でも良好な成績を収めることができたことから、年齢の影響は少ないと考えられるという。

 また、AIワークステーションによる判断は、顔のどの部分で行われているのか分かりづらく、ブラックボックスの側面があるため、顔を上下で分けて解析したところ、どちらも良い成績だった。ただ、顔の下半分のほうが少し良い成績を示した。

 今回の研究は人数も限られているため、そのまますぐに応用できるわけではないが、より多くの顔写真を集め、AIに学習させることができれば、将来的にAIを使って顔で認知機能低下をスクリーニングできるようになる可能性がある。

 同グループでは実用化を目指し、今回の成果から得られた方法について、今後も研究を深めていく予定だ。なおこの研究は、AMED認知症研究開発事業の支援により行われた。

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