Inteligencia artificial predice los años de vida de una persona chequeando su retina

Usando inteligencia artificial para evaluar escaneos oculares, científicos encuentran que la “brecha de edad de la retina” predice el riesgo de mortalidad.

Utilizando el aprendizaje profundo para predecir la “edad de la retina” a partir de imágenes de la superficie interna de la parte posterior del ojo, un equipo internacional de científicos descubrió que la diferencia entre la edad biológica de la retina de un individuo y la edad cronológica real de esa persona está relacionada a su riesgo de muerte.

Esta “brecha de edad retinal” podría usarse como una herramienta de detección, sugieren los investigadores.

Concluyeron que, en combinación con investigaciones previas, los resultados del estudio agregan peso a la hipótesis de que “… la retina juega un papel importante en el proceso de envejecimiento y es sensible a los daños acumulativos del envejecimiento que aumentan la riesgo de mortalidad.”

“Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que ha propuesto la brecha de edad retinal como biomarcador del envejecimiento.

Los hallazgos han demostrado que la diferencia de edad en la retina podría ser un biomarcador potencial del envejecimiento que puede predecir el riesgo de mortalidad”.

Las estimaciones sugieren que la población mundial de 60 años o más alcanzará los 2.100 millones en 2050, anotaron los autores.

“El envejecimiento de la población ejerce una enorme presión sobre los sistemas de salud”.

Pero mientras que los riesgos de enfermedad y muerte aumentan con la edad, estos riesgos varían considerablemente entre diferentes personas de la misma edad, lo que implica que el ‘envejecimiento biológico’ es exclusivo del individuo y puede ser un mejor indicador de la salud actual y futura.

Como señalaron los autores, “la edad cronológica es un factor de riesgo importante para la fragilidad, la morbilidad y la mortalidad relacionadas con la edad.

Sin embargo, existe una gran variabilidad en los resultados de salud entre individuos con la misma edad cronológica, lo que implica que la tasa de envejecimiento a nivel individual es heterogénea.

La edad biológica en lugar de la edad cronológica puede representar mejor el estado de salud y el proceso de envejecimiento”.

Se han desarrollado varios indicadores de tejidos, células, químicos y basados ​​en imágenes para detectar el envejecimiento biológico que está fuera de sintonía con el envejecimiento cronológico.

Pero estas técnicas están llenas de problemas éticos y de privacidad, además de ser a menudo invasivas, costosas y lentas, anotaron los investigadores.

Un creciente cuerpo de evidencia sugiere que la red de pequeños vasos (microvasculatura) en la retina podría ser un indicador confiable de la salud general del sistema circulatorio del cuerpo y el cerebro.

“La retina se considera una ventana a todo el cuerpo, que comparte orígenes embriológicos, características fisiológicas y estructuras anatómicas similares con órganos vitales como el corazón, el cerebro y los riñones“, señaló el equipo.

“Un número creciente de estudios ha sugerido que la microvasculatura de la retina podría reflejar de forma fiable la circulación sistémica in vivo y que el tejido neural de la retina comparte alteraciones patológicas comunes de enfermedades neurodegenerativas con el cerebro”.

Con estudios recientes que también han demostrado el uso de modelos de aprendizaje profundo (DL) para predecir la edad utilizando imágenes clínicas, el equipo consideró el potencial para predecir la edad biológica mediante la aplicación de DL a las imágenes de la retina.

El aprendizaje profundo es un tipo de aprendizaje automático e inteligencia artificial (IA) que imita la forma en que las personas adquieren ciertos tipos de conocimiento.

Pero a diferencia de los algoritmos de aprendizaje automático clásicos que son lineales, los algoritmos de aprendizaje profundo se apilan en una jerarquía de complejidad creciente.

Para su estudio informado, los investigadores desarrollaron un modelo de aprendizaje profundo para ver si podía predecir con precisión la edad de la retina de una persona a partir de imágenes de la superficie interna posterior del ojo (el fondo del ojo) y para ver si había alguna diferencia entre esto y la edad real de una persona.

La diferencia de edad en la retina podría estar relacionada con un mayor riesgo de muerte.

“Por lo tanto, desarrollamos un modelo de DL que puede predecir la edad a partir de imágenes de fondo de ojo, lo que se conoce como edad retiniana”, escribieron.

“Usando una gran muestra basada en la población de adultos de mediana edad y ancianos, investigamos la asociación entre la brecha de edad de la retina, definida como la diferencia entre la edad de la retina y la edad cronológica, y la mortalidad“.

Los investigadores se basaron en 80 169 imágenes de fondo de ojo tomadas de 46 969 adultos de entre 40 y 69 años, que formaban parte del U.K. Biobank, un gran estudio basado en la población de más de medio millón de residentes del Reino Unido de mediana edad y mayores.

El equipo utilizó 19 200 imágenes del fondo de ojo de los ojos derechos de 11 052 participantes con una salud relativamente buena en el control de salud inicial del Biobanco para validar la precisión del modelo de aprendizaje profundo para la predicción de la edad de la retina.

Los resultados indicaron una fuerte asociación entre la edad retiniana predicha y la edad real, con una precisión general de 3,5 años.

Luego se evaluó la brecha de edad de la retina en los 35.917 participantes restantes durante un período de seguimiento promedio de 11 años.

Durante este tiempo, 1871 (5%) participantes murieron.

De estos, 321 (17%) fallecieron por enfermedad cardiovascular, 1018 (54,5%) fallecieron por cáncer y 532 (28,5%) fallecieron por otras causas, incluida la demencia.

Las proporciones de “envejecimiento rápido” (aquellos cuyas retinas parecían más viejas que su edad real) con brechas de edad en la retina de más de 3, 5 y 10 años fueron, respectivamente, 51%, 28% y 4.5%.

Las grandes brechas de edad de la retina en años se asociaron significativamente con un 49-67% más de riesgo de muerte, que no sea por enfermedad cardiovascular o cáncer.

Y después de ajustar los posibles factores de confusión, cada aumento de 1 año en la diferencia de edad de la retina se asoció con un aumento del dos por ciento en el riesgo de muerte por cualquier causa y un aumento del tres por ciento en el riesgo de muerte por una causa específica que no sea una enfermedad cardiovascular y el cáncer, después de tener en cuenta los factores potencialmente influyentes, como la presión arterial alta, el peso (IMC), el estilo de vida y el origen étnico.

El mismo proceso aplicado a los ojos izquierdos produjo resultados similares.

El trabajo informado es un estudio observacional y, como tal, no puede establecer la causa, y los investigadores también reconocieron que las imágenes de la retina se capturaron en un momento determinado y que los participantes pueden no ser representativos de la población del Reino Unido en su conjunto. .

Sin embargo, escribieron: “Nuestros nuevos hallazgos han determinado que la diferencia de edad de la retina es un predictor independiente de un mayor riesgo de mortalidad, especialmente de mortalidad no [enfermedad cardiovascular]/no relacionada con el cáncer“.

Por lo tanto, la retina ofrece una “ventana” única y accesible para evaluar los procesos patológicos subyacentes de las enfermedades vasculares y neurológicas sistémicas que están asociadas con un mayor riesgo de mortalidad, sugirió el equipo.

Esta hipótesis está respaldada por estudios previos, que sugirieron que las imágenes de la retina contienen información sobre factores de riesgo cardiovascular, enfermedades renales crónicas y biomarcadores sistémicos.

“… la naturaleza rápida, no invasiva y rentable de las imágenes de fondo de ojo permite que sea una herramienta de detección accesible para identificar a las personas con un mayor riesgo de mortalidad“, concluyeron.

Fuente: British Journal of Ophthalmology