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阿里全新AI诊断新冠肺炎技术

发布时间:2020-02-17 点击量:

一、疫情发展情况

全国防疫工作如火如荼、有条不紊的进展着。从疫情实时大数据报告中可以看到,国内疫情在2020年2月16日确诊病例达68595例,疑似病例达8228例,治愈病例达9667例,死亡病例达1667例。

 

 
新冠肺炎疑似病例基数庞大,给临床一线诊疗带来巨大压力,疫情波及地域广泛,基层医院缺乏经验,面临严峻挑战。在短时间内完成大量疑似病例的筛查,提升新型冠状病毒肺炎诊断效能,降低临床医师的工作负荷,同时使患者获得早期诊断和及时治疗,从而达到降低病死率的目的。
  
二、疫情常见的诊断方法

1、RT-PCR常规检测


病毒主要由遗传物质和蛋白质组成,病毒的遗传物质就是由一个或多个核酸分子(DNA或RNA)组成的基因组。新型冠状病毒(2019-nCoV)是一种RNA(核糖核酸,Ribonucleic Acid)病毒,其遗传物质是单链RNA,这是新型冠状病毒(2019-nCoV)最核心最准确的标志。

核酸检测试剂盒是能够直接检测病毒核酸的工具,核酸检测技术此前已经应用于乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)等多种病毒的检测工作当中,新型冠状病毒感染主要通过实时荧光RT-PCR鉴定进行常规检测。
 

 
2、IgM抗体快速检测试剂盒


这款新型的试剂盒相比于之前诊断所用的RT-PCR核酸检测相比,使用起来更加简洁、高效。该试剂盒仅需采取一滴血,就可在15分钟内肉眼观察获得检测结果,且患者的血浆稀释500至1000倍后,仍能检测出阳性条带。

 
目前,这种新型试剂已经批量的送往武汉、黄冈等疫情重灾区,与病毒核酸实验联合用于检测病毒感染。

医院对疑似病例进行静脉采血或者末梢采血,采血量约10ul,大概相当于一滴血的质量,之后通过试剂加样,15分钟内通过目测和仪器检测进行判读,就可以明确患者的诊断了。

 
3、影像学检查

放射学诊断是新型冠状病毒(2019-nCoV)肺炎诊疗过程中的重要一环。近日,中华医学会放射学分会牵头组织全国委员、心胸学组部分委员和国内相关医院讨论编写了专家推荐意见。放射学诊断不是确诊方法,但作为早期筛选具有重要意义,放射学检查流程如下:

 
 
三、达摩院联合阿里云研发全新AI诊断技术

达摩院联合阿里云针对新冠肺炎临床诊断研发了一套全新AI诊断技术,AI可以在20秒内准确地对新冠疑似案例CT影像做出判读,分析结果准确率达到96%,大幅提升诊断效率。明日即将启用的河南郑州小汤山已经引入该算法辅助临床诊断。

据介绍,核酸检测作为病原学证据被公认为新冠肺炎诊断的主要参考标准。随着临床诊断数据的积累,新冠肺炎的影像学大数据特征逐渐清晰,CT影像诊断结果变得愈发重要。根据国家卫健委公布的诊疗方案第五版,临床诊断无需依赖核酸检测结果,CT影像临床诊断结果可作为新冠肺炎病例判断的标准。

而新冠肺炎患者的CT胸片的影像特征表现为单肺或双肺多发、斑片状或节段性磨玻璃密度影等细微变化。一位新冠肺炎病人的CT影像大概在300张左右,这给医生临床诊断带来巨大压力,医生对一个病例的CT影像肉眼分析耗时大约为5-15分钟。

 
达摩院医疗AI团队基于当前最新的诊疗方案、钟南山等多个权威团队发表的关于新冠肺炎患者临床特征的论文,突破了训练数据不足的局限,基于5000多个病例的CT影像样本数据,学习训练样本的病灶纹理,研发了全新的AI算法模型。通过NLP自然语言处理回顾性数据、使用CNN卷积神经网络训练CT影像的识别网络,AI可以快速鉴别新冠肺炎影像与普通病毒性肺炎影像的区别,最终识别准确率高达96%。AI每识别一个病例平均只需要不到20秒,大大提高诊断效率,减轻医生压力。

值得一提的是,在 CT 影像识别算法之外,达摩院还与阿里云研发了辅助诊断算法,该算法可以根据患者基本信息、症状、实验室检查结果、流行病学史、影像报告等多维信息,进一步帮助辅助医生制定科学的治疗方案。
可见,随着疫情中相关诊疗数据的不断增加和人们对于疫情认知的逐渐深入,AI 能够起到的作用越来越多——这是一件好事。
 
本文由电子发烧友综合报道,参考自中华医学会放射学分会、家庭医生、中关村在线等,转载请注明以上来源。


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