作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/7 21:09:34
选择字号:
智能防控展现中国速度

 

人工智能是当前新一代信息技术发展的前沿,也是国家科技发展的重要方向。新冠疫情期间,一批人工智能产品,如人工智能辅助诊断系统、智能语音机器人等,在抗疫中都发挥了很好的作用,也产生了很好的效果。

科技部高新技术司司长秦勇表示,人工智能技术用于应对疫情,虽然还处于初期探索阶段,但是长远来看这将是发展趋势。

一个多月前,受国务院新冠肺炎疫情联防联控机制医疗救治组派遣,中国工程院院士、北京清华长庚医院院长董家鸿带领清华大学和中国医师协会组成的国家远程医疗队赴鄂工作组驰援武汉,在部分医院部署应用了清华大学创新研发的系列新冠肺炎智能防控技术产品。

抗击疫情,智能系统全面部署

新冠疫情的暴发给我国社会公共卫生体系带来了极大的压力和挑战。暴发之初,交叉感染、资源不足、诊断经验缺乏等问题是防控疫情亟需解决的难题。

面对挑战,董家鸿牵头,清华大学科研院组织协调相关院系的专家,迅速集结组成医工结合攻关“战疫突击队”。以临床问题为导向,应用大数据、物联网及人工智能技术,在30天内,紧急研发出集居民个人自测评估、智能分诊、智能诊断、远程多学科协同诊疗、隔离病房巡诊机器人等8项智能技术产品为一体的“清华新冠肺炎智能防控系统”。

董家鸿向《中国科学报》介绍,研究团队主要针对新冠肺炎的院前防控和院内救治,进行了智能防控系统的建立。

为提升大众对新冠肺炎的科学认识,减少恐慌,避免无序就医造成的交叉感染及对公共卫生服务体系的冲击,研究团队开发了新冠肺炎自测评估系统。问答式的疾病自测评估软件,能给用户作出新冠感染风险层级评估并给出保健和就医指导意见。

清华大学附属北京清华长庚医院肝胆胰中心医师金烁向《中国科学报》表示,该系统自2月1日正式上线以来,已为全国34个省市地区,全球74个国家提供了累计2000余万人次的测评服务,得到了用户的一致好评。

此外,针对院前防控,研究团队还开发了社区新冠肺炎疫情智能监测防控。通过信息化技术构建统一的社区健康数据中心,连通区域医联体内中心医院、社区卫生中心和居民个人,构建预防、诊疗、康复一体化的区域疫情分级防控体系。

院内救治方面,研究团队为提高预检分诊效率,减少发热门诊负荷和院内感染的风险,研发了新冠肺炎智能辅助分诊系统。为提升新冠肺炎诊断效能,研发了新冠肺炎智能辅助诊断系统,该系统诊断准确率超过95%,机器可在10秒钟内完成诊断、临床分型和肺部病变定量分析。

值得一提的是,为降低医护人员感染风险及医疗负荷,研究团队特别研发了可穿戴体温及心电监测系统和隔离病房巡诊机器人,可进行体温测量、心肺听诊、超声作业等。董家鸿表示,目前,可穿戴监测系统和隔离病房巡诊机器人都已部署到一线医院进行临床测试。

相较于大量的新冠肺炎重症病人,一线专家的力量相对不足,而通过远程医疗可组织调动全国的专家资源,与一线医护形成线上线下融合的集成诊疗体系。为提高复杂病例影像会诊的效率,团队还开发了新冠肺炎远程移动影像会诊平台,会诊病例影像信息可清晰传输至异地专家移动端。

“在线专家可以在移动端完成相关标记、标注、冻结等操作,实现基于多方专家实时参与的影像联合判读。”董家鸿表示,为进一步提高远程协同诊疗的效率,团队研发了新冠肺炎远程集成协同诊疗平台,通过创新的数据压缩技术,实现海量数据的快速传输,能将隔离病房内各类医疗设备(如心电监护、超声等)的检测数据及现场的音频视频数据实时顺畅传输到多个远程终端。

董家鸿说:“这样,后方多学科专家团队可以在移动终端上实现实时信息交互,指导现场医护人员进行临床决策和协同诊疗。”

武汉之行,智能系统彰显新亮点

对庞大的新冠肺炎康复人群的管控是非常重要的。按照新冠肺炎防控管理要求,康复人群出院后要在隔离区隔离2周,回家再隔离2周,4周后才能够正常出行。

董家鸿指出,一方面需要保证康复人群在出院后仍然能够得到动态医学观察,另一方面还要保证他们能够得到连续医疗照护,避免传染风险。因此,在此时间段内对庞大的康复人群进行科学管控的工作量极大,仅靠传统方法管理极其困难。

此次武汉调研,在了解社区需求的基础上,根据当前防疫工作部署,团队临时应急研发出针对隔离区康复人群的康复智能护航系统,实现了对庞大康复人群的统一管理、实时监测和随访观察,连续评估和及时掌握康复者全身健康状况和受损器官功能的恢复情况等。

据了解,新冠肺炎康复智能护航系统分为医院管理端、医护端和居民端。可以全面管理患者的入舱、出舱过程,以及在舱期间和出舱后的居家隔离期间的每日自查直报和数据统计,帮助管理团队准确了解隔离区运行动态情况和患者实时信息,统筹调配医护资源。

医护人员可以通过APP快速实现患者入院登记,实时查看名下的患者状态,还可以通过语音输入记录巡查信息。康复患者居家时也可用APP实现每日平安打卡、心理评估、新冠肺炎自查,还可以在线咨询医生、选购药品等。

金烁介绍,康复智能护航系统被湖北省政府推荐作为防控措施在全湖北广泛推广应用。到目前为止,该系统已为湖北省475个隔离区的1.6万名康复患者提供了精准康复照护服务。

在武汉调研过程中,董家鸿发现,抗疫一线医护在临床上面临的一些痛点问题,可以通过智能技术来解决。

“比如无接触医疗,我们在一线体会很深刻。”董家鸿解释,“穿着隔离服对一些手工操作限制很大。因此,进一步完善巡诊机器人的功能,对无接触诊疗显得尤为重要。”

“例如让机器人摄像、做听诊和B超检查,通过影像将病人情况传递给医生。再或者让机器人通过语音的形式直接记录病例,代替人工手写。”董家鸿认为,智能机器人能帮助一线医护工作者降低职业暴露风险。

“我们还看到一线护士带着双手套给病人进行静脉穿刺时很不灵敏,对此我们正在进行技术研发,希望能够通过光学手段准确引导护士进行穿刺。”

新冠肺炎重症病人的病情特殊,靠一般的临床经验判断,很难预测其病情变化。“临床上我们遇见有些病人病情看似平稳,但随即急转直下,突然的病情恶化猝不及防,给救治带来极大困难。”对此,董家鸿希望研发大数据人工智能分析技术,早期预测病人的病情变化,及时对病情恶化做出预警。

智能防控,中国技术世界领先

目前,新冠疫情呈现出全球大流行态势。国际社会需要齐心协力、团结应对,全面加强国际合作,才能携手赢得这场人类同重大传染性疾病的斗争。

董家鸿表示,已将自主创新研发的疫情智能防控系统和远程诊疗系统,全部无偿提供给国际社会应用。

其中,新冠病毒感染自测评估系统通过互联网公开发布,已翻译成英语、日语、韩语、波斯语、意大利语、法语、葡萄牙语等多个外语版本,有25个国家2000多万民众下载使用。

此外,新冠肺炎人工智能诊断系统也已分享到韩国、美国和德国等国家。“这个智能诊断系统是以中国数千例确诊的病人资料为基础,攻克新冠肺炎特征影像的自动判别和病变范围立体定量等关键技术研发而成。”董家鸿特别提到,德国方面为验证新冠肺炎智能诊断系统的准确率,提供了20个普通肺炎病例,经系统诊断,全部否定新冠肺炎,准确率达100%。“这再次说明,我们研发的系统经得住临床实践检验”。

据悉,美国斯坦福大学和麻省理工学院也都向研发团队提出了合作要求,希望基于团队的智能诊断系统、结合美国国情进一步在地化开发。董家鸿表示,研发团队愿意在技术层面开展国际合作研发,为推动中国智能诊断系统实现异国本地化贡献力量。

董家鸿在采访中表示,疫情暴发,国外也都非常重视智能防控系统的使用。有些国家也在研发利用智能手机进行病人管理的技术,但相关系统仍处于研发中,尚未投入使用。

“目前我们还没看到国外研发出来的有效工具。”董家鸿认为,智能疫情防控系统的研发与平时智能医疗技术的积累密不可分。

清华大学精准医学研究院汇聚了清华临床医学和理工学科的顶级专家,组成了由12位院士领衔的6大医工交叉研发中心,确立了临床驱动研究的新理念和新模式,针对大数据、物联网、区块链、人工智能等新一代信息技术的临床转化应用进行了系统布局,取得了一系列具有良好临床应用前景的成果,形成了厚实的技术积淀。此次我国新冠肺炎暴发初期,清华医研企融合创新联盟便紧急响应,迅速启动,卓有成效的展开了研发工作。

“在国际上,我们的响应速度和技术水平可以说是全面领先,展现出了技术优势。”董家鸿说。

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
果实变蓝 吸引鸟类 化学家创造出最亮荧光材料
全球植物种类最丰富岛屿“家底”摸清了 新技术探测液—液界面化学过程
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文