Om een beter zicht te krijgen de invloed van de samenstelling, en het vetpercentage, van ons lichaam heeft op het ontstaan van aandoeningen zoals hartziekten en beroertes, hebben onderzoekers een app ontwikkeld. Deze app, 3D BodyShape genaamd, maakt gebruik van een machine learning algoritme dat getraind is op gedetailleerde medische beelden van meer dan 12.000 personen. Deze technologie biedt nieuwe mogelijkheden voor het monitoren van gezondheidsrisico's zoals hartziekten en beroertes.
De app is in staat om een 3D-model van menselijk lichaam te maken om de lichaamssamenstelling - hoe en waar vet- en spierweefsel over het lichaam zijn verdeeld – in kaart te brengen. Voor het construeren van het 3D-model van een lichaam moet de gebruiker met een smartphone vier foto’s van zijn of haar lichaam maken.
3D-model met vier foto’s
Met behulp van computervisie-algoritmen worden de vier smartphone foto's (van de voor-, achter-, linker- en rechterzijde van het lichaam) omgezet in een avatar met 3D-lichaamsvorm. De avatars werden vervolgens gebruikt om een deep learning-netwerk te trainen om de lichaamssamenstelling te voorspellen, inclusief visceraal buikvet en skeletspieren. De resultaten, gepubliceerd in Nature, toonden aan dat het model in staat was om nauwkeurig de lichaamssamenstelling en veranderingen in de tijd te voorspellen. Alle bewerkingen worden op de smartphone uitgevoerd. Er worden dus geen beelden of gegevens gedeeld.
Door gebruik te maken van 3D-beeldvormingstechnologie kunnen gedetailleerde weergaven van de lichaamsvorm worden vastgelegd. Wanneer deze beelden worden geanalyseerd met deep learning-algoritmen, ontstaat een betrouwbaarder hulpmiddel voor clinici en onderzoekers om de lichaamssamenstelling en bijbehorende gezondheidsrisico's te evalueren.
Lichaamssamenstelling
De lichaamssamenstelling is een sterke voorspeller van diabetes en hartziekten. Personen met relatief veel lichaamsvet, of met weinig spiermassa in armen en benen, lopen een hoger risico op stofwisselingsziekten zoals diabetes, hartaandoeningen, beroertes en bepaalde vormen van kanker. De onderzoekers benadrukken dat app niet bedoeld is als vervanging voor medische zorg. De 3D BodyShape-app stelt gebruikers wel in staat om veranderingen in hun lichaamssamenstelling te monitoren, waardoor ze beter inzicht krijgen in hun gezondheidsrisico's en indien nodig hun levensstijl kunnen aanpassen.
“Slechte metabolische gezondheid is sterk gecorreleerd met lichaamsvorm en -samenstelling - hoe en waar vet en spieren over het lichaam zijn verdeeld - maar het is ook sterk gecorreleerd met een slechte slaapkwaliteit en hoge stressniveaus. Toegegeven, genetica speelt ook een rol, maar veel ziekten zijn te voorkomen door leefstijl en gedrag. De app zou een vorm van pre-screening kunnen zijn voordat mensen naar de dokter gaan," aldus professor Roberto Cipolla van Cambridge's Department of Engineering, die het onderzoek leidde.
Binnenkort beschikbaar?
Hoewel de app momenteel nog in de onderzoeksfase verkeert, zijn er plannen om deze binnenkort beschikbaar te stellen voor zowel iOS- als Android-apparaten. Deze ontwikkeling is nogmaals een bewijs dat de rol van AI en mobiele technologieën in de gezondheidszorg groeit en dat innovatieve softwareoplossingen bijdragen aan preventie en vroegtijdige detectie van ziekten.
In een ander, recent, onderzoek werd een innovatieve methode geïntroduceerd waarbij 3D-beeldvorming gecombineerd werd met deep learning-technieken om de lichaamssamenstelling te analyseren. De studie, uitgevoerd door onderzoekers van onder andere het Pennington Biomedical Research Center en de University of Washington, toonde ook aan dat deze geavanceerde technologie traditionele lineaire modellen overtreft in nauwkeurigheid.
