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發(fā)布時(shí)間：2020-4-7
人工智能是當(dāng)前新一代信息技術(shù)發(fā)展的前沿，也是國家科技發(fā)展的重要方向。新冠疫情期間，一批人工智能產(chǎn)品，如人工智能輔助診斷系統(tǒng)、智能語音機(jī)器人等，在抗疫中都發(fā)揮了很好的作用，也產(chǎn)生了很好的效果。
科技部高新技術(shù)司司長秦勇表示，人工智能技術(shù)用于應(yīng)對疫情，雖然還處于初期探索階段，但是長遠(yuǎn)來看這將是發(fā)展趨勢。
一個(gè)多月前，受國務(wù)院新冠肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制醫(yī)療救治組派遣，中國工程院院士、北京清華長庚醫(yī)院院長董家鴻帶領(lǐng)清華大學(xué)和中國醫(yī)師協(xié)會組成的國家遠(yuǎn)程醫(yī)療隊(duì)赴鄂工作組馳援武漢，在部分醫(yī)院部署應(yīng)用了清華大學(xué)創(chuàng)新研發(fā)的系列新冠肺炎智能防控技術(shù)產(chǎn)品。
抗擊疫情，智能系統(tǒng)全面部署
新冠疫情的暴發(fā)給我國社會公共衛(wèi)生體系帶來了極大的壓力和挑戰(zhàn)。暴發(fā)之初，交叉感染、資源不足、診斷經(jīng)驗(yàn)缺乏等問題是防控疫情亟需解決的難題。
面對挑戰(zhàn)，董家鴻牽頭，清華大學(xué)科研院組織協(xié)調(diào)相關(guān)院系的專家，迅速集結(jié)組成醫(yī)工結(jié)合攻關(guān)“戰(zhàn)疫突擊隊(duì)”。以臨床問題為導(dǎo)向，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)，在30天內(nèi)，緊急研發(fā)出集居民個(gè)人自測評估、智能分診、智能診斷、遠(yuǎn)程多學(xué)科協(xié)同診療、隔離病房巡診機(jī)器人等8項(xiàng)智能技術(shù)產(chǎn)品為一體的“清華新冠肺炎智能防控系統(tǒng)”。
董家鴻向《中國科學(xué)報(bào)》介紹，研究團(tuán)隊(duì)主要針對新冠肺炎的院前防控和院內(nèi)救治，進(jìn)行了智能防控系統(tǒng)的建立。
為提升大眾對新冠肺炎的科學(xué)認(rèn)識，減少恐慌，避免無序就醫(yī)造成的交叉感染及對公共衛(wèi)生服務(wù)體系的沖擊，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了新冠肺炎自測評估系統(tǒng)。問答式的疾病自測評估軟件，能給用戶作出新冠感染風(fēng)險(xiǎn)層級評估并給出保健和就醫(yī)指導(dǎo)意見。
清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院肝膽胰中心醫(yī)師金爍向《中國科學(xué)報(bào)》表示，該系統(tǒng)自2月1日正式上線以來，已為全國34個(gè)省市地區(qū)，全球74個(gè)國家提供了累計(jì)2000余萬人次的測評服務(wù)，得到了用戶的一致好評。
此外，針對院前防控，研究團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了社區(qū)新冠肺炎疫情智能監(jiān)測防控。通過信息化技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一的社區(qū)健康數(shù)據(jù)中心，連通區(qū)域醫(yī)聯(lián)體內(nèi)中心醫(yī)院、社區(qū)衛(wèi)生中心和居民個(gè)人，構(gòu)建預(yù)防、診療、康復(fù)一體化的區(qū)域疫情分級防控體系。
院內(nèi)救治方面，研究團(tuán)隊(duì)為提高預(yù)檢分診效率，減少發(fā)熱門診負(fù)荷和院內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)，研發(fā)了新冠肺炎智能輔助分診系統(tǒng)。為提升新冠肺炎診斷效能，研發(fā)了新冠肺炎智能輔助診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)診斷準(zhǔn)確率超過95%，機(jī)器可在10秒鐘內(nèi)完成診斷、臨床分型和肺部病變定量分析。
值得一提的是，為降低醫(yī)護(hù)人員感染風(fēng)險(xiǎn)及醫(yī)療負(fù)荷，研究團(tuán)隊(duì)特別研發(fā)了可穿戴體溫及心電監(jiān)測系統(tǒng)和隔離病房巡診機(jī)器人，可進(jìn)行體溫測量、心肺聽診、超聲作業(yè)等。董家鴻表示，目前，可穿戴監(jiān)測系統(tǒng)和隔離病房巡診機(jī)器人都已部署到一線醫(yī)院進(jìn)行臨床測試。
相較于大量的新冠肺炎重癥病人，一線專家的力量相對不足，而通過遠(yuǎn)程醫(yī)療可組織調(diào)動全國的專家資源，與一線醫(yī)護(hù)形成線上線下融合的集成診療體系。為提高復(fù)雜病例影像會診的效率，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了新冠肺炎遠(yuǎn)程移動影像會診平臺，會診病例影像信息可清晰傳輸至異地專家移動端。
“在線專家可以在移動端完成相關(guān)標(biāo)記、標(biāo)注、凍結(jié)等操作，實(shí)現(xiàn)基于多方專家實(shí)時(shí)參與的影像聯(lián)合判讀。”董家鴻表示，為進(jìn)一步提高遠(yuǎn)程協(xié)同診療的效率，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了新冠肺炎遠(yuǎn)程集成協(xié)同診療平臺，通過創(chuàng)新的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速傳輸，能將隔離病房內(nèi)各類醫(yī)療設(shè)備（如心電監(jiān)護(hù)、超聲等）的檢測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場的音頻視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)順暢傳輸?shù)蕉鄠€(gè)遠(yuǎn)程終端。
董家鴻說：“這樣，后方多學(xué)科專家團(tuán)隊(duì)可以在移動終端上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息交互，指導(dǎo)現(xiàn)場醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行臨床決策和協(xié)同診療。”
武漢之行，智能系統(tǒng)彰顯新亮點(diǎn)
對龐大的新冠肺炎康復(fù)人群的管控是非常重要的。按照新冠肺炎防控管理要求，康復(fù)人群出院后要在隔離區(qū)隔離2周，回家再隔離2周，4周后才能夠正常出行。
董家鴻指出，一方面需要保證康復(fù)人群在出院后仍然能夠得到動態(tài)醫(yī)學(xué)觀察，另一方面還要保證他們能夠得到連續(xù)醫(yī)療照護(hù)，避免傳染風(fēng)險(xiǎn)。因此，在此時(shí)間段內(nèi)對龐大的康復(fù)人群進(jìn)行科學(xué)管控的工作量極大，僅靠傳統(tǒng)方法管理極其困難。
此次武漢調(diào)研，在了解社區(qū)需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前防疫工作部署，團(tuán)隊(duì)臨時(shí)應(yīng)急研發(fā)出針對隔離區(qū)康復(fù)人群的康復(fù)智能護(hù)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對龐大康復(fù)人群的統(tǒng)一管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測和隨訪觀察，連續(xù)評估和及時(shí)掌握康復(fù)者全身健康狀況和受損器官功能的恢復(fù)情況等。
據(jù)了解，新冠肺炎康復(fù)智能護(hù)航系統(tǒng)分為醫(yī)院管理端、醫(yī)護(hù)端和居民端。可以全面管理患者的入艙、出艙過程，以及在艙期間和出艙后的居家隔離期間的每日自查直報(bào)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，幫助管理團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)確了解隔離區(qū)運(yùn)行動態(tài)情況和患者實(shí)時(shí)信息，統(tǒng)籌調(diào)配醫(yī)護(hù)資源。
醫(yī)護(hù)人員可以通過APP快速實(shí)現(xiàn)患者入院登記，實(shí)時(shí)查看名下的患者狀態(tài)，還可以通過語音輸入記錄巡查信息。康復(fù)患者居家時(shí)也可用APP實(shí)現(xiàn)每日平安打卡、心理評估、新冠肺炎自查，還可以在線咨詢醫(yī)生、選購藥品等。
金爍介紹，康復(fù)智能護(hù)航系統(tǒng)被湖北省政府推薦作為防控措施在全湖北廣泛推廣應(yīng)用。到目前為止，該系統(tǒng)已為湖北省475個(gè)隔離區(qū)的1.6萬名康復(fù)患者提供了精準(zhǔn)康復(fù)照護(hù)服務(wù)。
在武漢調(diào)研過程中，董家鴻發(fā)現(xiàn)，抗疫一線醫(yī)護(hù)在臨床上面臨的一些痛點(diǎn)問題，可以通過智能技術(shù)來解決。
“比如無接觸醫(yī)療，我們在一線體會很深刻。”董家鴻解釋，“穿著隔離服對一些手工操作限制很大。因此，進(jìn)一步完善巡診機(jī)器人的功能，對無接觸診療顯得尤為重要。”
“例如讓機(jī)器人攝像、做聽診和B超檢查，通過影像將病人情況傳遞給醫(yī)生。再或者讓機(jī)器人通過語音的形式直接記錄病例，代替人工手寫。”董家鴻認(rèn)為，智能機(jī)器人能幫助一線醫(yī)護(hù)工作者降低職業(yè)暴露風(fēng)險(xiǎn)。
“我們還看到一線護(hù)士帶著雙手套給病人進(jìn)行靜脈穿刺時(shí)很不靈敏，對此我們正在進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，希望能夠通過光學(xué)手段準(zhǔn)確引導(dǎo)護(hù)士進(jìn)行穿刺。”
新冠肺炎重癥病人的病情特殊，靠一般的臨床經(jīng)驗(yàn)判斷，很難預(yù)測其病情變化。“臨床上我們遇見有些病人病情看似平穩(wěn)，但隨即急轉(zhuǎn)直下，突然的病情惡化猝不及防，給救治帶來極大困難。”對此，董家鴻希望研發(fā)大數(shù)據(jù)人工智能分析技術(shù)，早期預(yù)測病人的病情變化，及時(shí)對病情惡化做出預(yù)警。
智能防控，中國技術(shù)世界領(lǐng)先
目前，新冠疫情呈現(xiàn)出全球大流行態(tài)勢。國際社會需要齊心協(xié)力、團(tuán)結(jié)應(yīng)對，全面加強(qiáng)國際合作，才能攜手贏得這場人類同重大傳染性疾病的斗爭。
董家鴻表示，已將自主創(chuàng)新研發(fā)的疫情智能防控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)，全部無償提供給國際社會應(yīng)用。
其中，新冠病毒感染自測評估系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)布，已翻譯成英語、日語、韓語、波斯語、意大利語、法語、葡萄牙語等多個(gè)外語版本，有25個(gè)國家2000多萬民眾下載使用。
此外，新冠肺炎人工智能診斷系統(tǒng)也已分享到韓國、美國和德國等國家。“這個(gè)智能診斷系統(tǒng)是以中國數(shù)千例確診的病人資料為基礎(chǔ)，攻克新冠肺炎特征影像的自動判別和病變范圍立體定量等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)而成。”董家鴻特別提到，德國方面為驗(yàn)證新冠肺炎智能診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確率，提供了20個(gè)普通肺炎病例，經(jīng)系統(tǒng)診斷，全部否定新冠肺炎，準(zhǔn)確率達(dá)100%。“這再次說明，我們研發(fā)的系統(tǒng)經(jīng)得住臨床實(shí)踐檢驗(yàn)”。
據(jù)悉，美國斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院也都向研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了合作要求，希望基于團(tuán)隊(duì)的智能診斷系統(tǒng)、結(jié)合美國國情進(jìn)一步在地化開發(fā)。董家鴻表示，研發(fā)團(tuán)隊(duì)愿意在技術(shù)層面開展國際合作研發(fā)，為推動中國智能診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異國本地化貢獻(xiàn)力量。
董家鴻在采訪中表示，疫情暴發(fā)，國外也都非常重視智能防控系統(tǒng)的使用。有些國家也在研發(fā)利用智能手機(jī)進(jìn)行病人管理的技術(shù)，但相關(guān)系統(tǒng)仍處于研發(fā)中，尚未投入使用。
“目前我們還沒看到國外研發(fā)出來的有效工具。”董家鴻認(rèn)為，智能疫情防控系統(tǒng)的研發(fā)與平時(shí)智能醫(yī)療技術(shù)的積累密不可分。
清華大學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院匯聚了清華臨床醫(yī)學(xué)和理工學(xué)科的頂級專家，組成了由12位院士領(lǐng)銜的6大醫(yī)工交叉研發(fā)中心，確立了臨床驅(qū)動研究的新理念和新模式，針對大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等新一代信息技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)布局，取得了一系列具有良好臨床應(yīng)用前景的成果，形成了厚實(shí)的技術(shù)積淀。此次我國新冠肺炎暴發(fā)初期，清華醫(yī)研企融合創(chuàng)新聯(lián)盟便緊急響應(yīng)，迅速啟動，卓有成效的展開了研發(fā)工作。
“在國際上，我們的響應(yīng)速度和技術(shù)水平可以說是全面領(lǐng)先，展現(xiàn)出了技術(shù)優(yōu)勢。”董家鴻說。
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