Сонная артерия выдаёт биологический возраст человека

Биологический возраст — понятие, отражающее состояние организма. Для здорового среднестатистического человека он соответствует его хронологическому возрасту, то есть возрасту "по паспорту". Однако по мере старения эти два показателя могут расходиться ввиду различных факторов: окружающей среды, вредных привычек, проявления наследственных заболеваний.

На сегодня не существует единого способа выявления биологического возраста. И учёные, и медики находятся в поиске такого критерия, который бы достаточно точно и стабильно отражал состояние если не всего организма в целом, то по крайней мере отдельных его систем.

В основе новой работы лежали данные УЗИ сонной артерии человека и тонометрии. С помощью машинного обучения была получена формула, способная предсказывать возраст у здоровых людей с точностью в 6,9 года для мужчин и 5,9 года для женщин. Также в исследовании были проведены тесты с участием больных гипертонией и диабетом второго типа. Результаты испытаний показали, что биологический возраст у страдающих данными заболеваниями в среднем на три года выше их реального возраста.

Авторы исследования в качестве источника информации об организме выбрали сердечно-сосудистую систему, а именно — такие параметры, как минимальная толщина среднего слоя в ткани сонной артерии, скорость пульсовой волны, ширина сонной артерии (степень стеноза) и индекс аугментации (это отношение пиков давления в пульсовой волне).

Все эти показатели по отдельности широко используются для диагностики и являются индикаторами атеросклероза, гипертонии, кальциноза, диабета и прочих заболеваний. Выбор был сделан после проведения корреляционного анализа — метода, с помощью которого измеряется теснота связи между разными переменными.

Итогом работы учёных стала формула, в которой биологический возраст выражен с некоторыми коэффициентами через эти четыре параметра. Подбор коэффициентов осуществлялся с помощью машинного обучения, а именно — робастной регрессии. Использовались данные о 303 пациентах в возрасте от 23 лет до 91 года, проходивших обследования в Центре профилактической медицины в Москве в 2012 году. Среди них было 199 женщин и 104 мужчины.

Суть метода радостную регрессии схожа со знакомым многим методом наименьших квадратов — это попытка приблизить экспериментальную зависимость некоторой формулой, то есть подобрать переменные в формуле так, чтобы получившаяся кривая максимально соответствовала экспериментальным данным.

Однако есть коренные отличия, делающие радостную регрессию более предпочтительной. Методы машинного обучения давно используются для оценки биологического возраста. В последнее время стали популярны нейросети, которые позволяют строить модели высокого качества. Тем не менее, их применение не всегда оправданно. Например, для их обучения требуется огромное количество измерений, что в условиях клинической практики не всегда достижимо.

В качестве проверки корректности новой методики учёные решили сравнить показатели биологического возраста, вычисленные ими, с другими методами оценки состояния организма. Корреляция между рассчитанным биологическим возрастом и "Framingham CVD score" — оценкой риска сердечно-сосудистых заболеваний, основанной не на эхографии аорты, оказалась выше, чем корреляция с хронологическим возрастом.

Также было проведено сравнение и с другими методами обработки тех же данных, что использовали учёные в своём исследовании: результаты работы сравнили со статистическим методом Клемеры-Дубала. И вновь корреляция результатов с биологическим возрастом оказалась выше, чем с хронологическим.

К слову, согласно статистике ВОЗ, именно заболевания сердечно-сосудистой системы становятся основной причиной смерти в процессе старения. В связи с этим можно утверждать, что разработанная учёными методика является эффективным методом определения биологического возраста. А возможность быстро и надёжно узнавать биологический возраст является залогом успешного развития борьбы со старением.