看AI独角兽如何赶走疫情“黑天鹅”

2020
02/21

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董俊 / 健康界
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有场景有应用,AI企业各显神通!

为赶走新冠肺炎这只“黑天鹅”,人工智能技术正显现出巨大威力,成为重要的抗疫军团之一。

健康界采访多家AI独角兽后发现,他们奋战的方向,或辅助医生诊断治疗,或辅助政府部门做决策参考,AI技术正在广泛地应用于多个领域,助力疫情。多位行业专家认为,经历此次疫情后,AI必将在更多医疗场景落地,甚至将更加广泛地应用于生活的各个方面,人工智能也将由此迎来全面发展的新机遇。

“AI医生”各出奇招

除夕,马春娥给一位身在武汉的主任医师发信息,过了凌晨才收到一条简短回复:“抱歉,我已经连续工作将近20个小时了。”从知道新冠病毒“人传人”开始,马春娥就在跟武汉前线的医生保持沟通,希望为他们做点什么。她所创办的数坤科技也随即进入备战状态。

非典那年,马春娥还在读研究生。新冠肺炎袭来时,她已经是估值超20亿人民币的AI医疗企业——数坤科技的CEO。随着疫情的快速发展,马春娥越来越感受到来自前线医护人员的压力。“太缺医生了,医生也太疲惫了”。从疫情爆发至今,一些影像科阅片量日均高达1000例,“医生们基本一干就是一整天,期间不休息。”

如何结合企业自身的技术优势,开发出符合当前临床需求的产品,帮助提高医生的工作效率,成了摆在研发团队眼前的问题。马春娥说,“哪怕减轻一点点压力,让医生有时间能够休息一会儿,或者在极度缺乏医生的情况下,让医生给更多的病人看病,这是人工智能在其中能够发挥的临床贡献。”

作为核酸试剂检测的补充手段,CT影像是新型冠状病毒性肺炎的重要诊疗决策依据,影像科医生也成了抗疫前线不可缺少的重要力量。但是从病人确诊到出院,往往需要进行多次CT扫描判断病程进展和转归情况,一个住院病人每天做一次CT扫描也很常见。

在武汉市中心医院,医生正使用新冠肺炎AI产品。供图:数坤科技

随着病人逐渐增多,读片量大、对照看片时间长,成了前线影像科医生无法回避的棘手问题。马春娥表示:“这两个恰恰是AI能够比较好地解决的问题。”结合临床诉求,数坤科技研发团队快速开发出针对新冠肺炎的AI产品,并率先进入武汉市中心医院。

在与时间的赛跑中,高效就意味着生命的增量。在患者快速筛查、病程追踪、科学研究三方面,人工智能的加入有效缓解了一线医生的工作压力,提高了医生的检查效率及准确率。与此同时,多家AI独角兽早已开始行动,各自派出“AI医生”助力前线医务工作者。

经历两年4轮融资的深睿医疗,助疫一线医生的“拳头产品”是自主开发的全肺AI辅助诊断系统新冠肺炎增强版。深睿医疗企业传播总监冯嫣表示,该系统可以针对各类原因导致的肺炎CT影像进行快速检测,帮助新冠肺炎的早期影像进行大规模病例筛查,检出率高,有助于及时发现潜在病人。

在武汉协和医院(左上)和湖北荆州市第一人民医院(左下),医生正在使用深睿医疗的全肺AI辅助诊断系统新冠肺炎增强版;工程师在武汉大学中南医院(右上)和武汉第九医院(右下)进行装机培训。供图:深睿医疗

截止目前,已有近40套新增本地部署AI系统发往湖北,包括武汉协和医院、武汉大学中南医院、湖北荆州市第一人民医院等以及省外其他30多家重要定点收治机构都在逐步安装该AI系统。

新冠肺炎在CT上表现为局灶性或广泛分布的磨玻璃样密度病灶,常常累及多个肺段和肺叶,甚至全肺大部受累,因此评价肺内累计的肺体积和严重程度至关重要。针对这一特征,依图科技开发出一种全新的AI系统,可实现病变区域的自动检测,在2-3秒之内就能完成定量分析。

依图科技负责人介绍表示,“这套系统实现了对新冠肺炎CT影像的智能化诊断与定量评价,并对局部性病灶、弥漫性病变、全肺受累的各类肺炎疾病严重程度进行分级;通过对病灶的形态、范围、密度等关键影像特征定量和组学分析,精确测算疾病累计的肺炎负荷,实现对CT的全肺病变动态4D对比,有助于病情程度分级,疗效评估等工作。”

武汉大学人民医院放射科主任查云飞教授正使用智能系统进行精准诊断 供图:依图科技

部署医院的数字不断在增加,包括重点疫区的重点收治单位在内的十多个省市的几十家定点医院,都已完成了该系统的部署。

看不见的“云”抗疫

2月5日,《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中明确指出:“疑似病例具有肺炎影像学特征者,为临床诊断病例。”湖北省将CT影像结果作为临床诊断病例的诊断标准。而随着肺炎疫情迅速发展,湖北各重点防治单位胸部CT量暴涨。为此,不少AI医疗影像企业利用“影像云”来构建生命的连线,缓解前线压力。

“在疫情筛查判断早期,特别是在确诊辅助方面,医学影像起到很大的作用,在后期就是‘清零’的工程,”翼展医疗相关负责人介绍说。为助力实现疑似患者检测清零的目标,作为国内首家医学影像互联网医院,翼展互联网医学影像诊断中心与多家机构联合发起医学影像能力提升行动,深入疫情一线需求,为有医学影像支援需求的政府部门及医疗机构提供免费的诊断能力提升服务,用信息化工具支撑新型冠状病毒肺炎疫情的防控工作。

翼展医疗从1月28日启动宁夏自治区全区影像平台诊断支持服务,协助宁夏义诊百余次。来源:翼展医疗

“随着目前不断上涨的影像阅片需求,湖北省内的影像医生压力比较大。”冯嫣表示,深睿智能影像云可为疫情一线医院和基层医院提供AI云阅片服务,缓解一线医院阅片压力。

看不见的“影像云”方案逐渐成了基层防控的助力手段。在中国医师协会放射医师分会会长王振常的倡导下,全国多名知名影像专家加入义诊的阵营中。目前,翼展为平台连接的近3000家医疗机构开通了影像诊断义诊服务,同时提供医疗机构免费快速上云等服务,完成新冠肺炎影像义诊咨询数千例。据介绍,深睿医疗目前也为全国近百家不同级别的医院提供影像云服务,连通上下级医疗机构。例如最近仅用了6小时,昆明医科大学附属第一医院与湖北省咸宁市的影像远程会诊就搭建成功,实现了“云南守护咸宁”的影像云助疫。

“多维”抗疫AI显身手

习近平总书记曾多次作出重要批示指示,强调要鼓励运用人工智能、大数据等数字技术,在疫情监测分析、病毒溯源、防控救治、资源调配等方面更好发挥支撑作用。在这场没有硝烟的奋战中,AI成了“多维”的智慧赋能武器。中国信息通信研究院副院长余晓晖公开表示,AI赋能效应主要体现在赋能社会治理、医疗行业、传统医疗生物行业三个方面。

估值超10亿美元的第四范式就是一家以AI技术赋能社会治理的独角兽企业。据第四范式副总林华介绍称,疫情发生后,企业紧急调集50多名科学家,根据多维度数据分析和模拟、研发出基于AI的精准防控、疫情推演及病毒溯源方案。“方案主要包含三部分:一是利用AI技术构建疫情溯源系统,快速追溯传染路径。二是构建了更接近实际情况的省市区县级可学习数字孪生系统,实时预演分析疫情发展,做出拐点的预测。三是利用AI技术丰富现有的防控筛查规则模型,精准筛查高风险易感人群,进行精准防控。”林华表示,在紧急状况下,该方案能够协助主管部门把有限资源投入到最关键的区域。很多地方政府希望借助该方案实现精准防控和精准隔离。近日上线运行的海淀区政府“城市大脑疫情防控平台”就引入了第四范式基于疫情防控方面的分析预测模型,用来做好返京人群分析、排查以及重点人群动态监测、跟踪与预警服务。

随着返程高峰期的来临,如何做到无接触感应、高效率通行、高温智能预警成为引人关注的话题。业内专家表示,AI测温装置和红外测温可帮上大忙。在机场、火车站、地铁等人流密集的公共场所,人们可能看不到还有这样一套隐形的巡检设备。

先是百度提供了一套“AI多人体温快速检测”的解决方案,于2月2日在北京市清河火车站使用。

旷视 AI 测温系统应用界面 来源:旷视科技

有“CV四小龙”之一称号的旷视科技也调集百余人团队,紧急开发了AI测温系统,助力做好返程高峰的体温排查工作。据《人民日报》报道,该系统采用“人体识别+人像识别+红外/可见光双传感”的技术方案,支持大于3米的非接触远距离测温,辅助火车站、汽车站、地铁站、机场等高密度人员流动场景下的工作人员快速筛查疑似高温人员。往来者无需停留和摘下防护工具也能实现快速筛查,且温度检测误差在±0.3℃以内。目前最早在海淀政务大厅和海淀区部分地铁站投入试点应用。

值得一提的是,在赋能传统医疗生物行业方面,还可以利用AI算力进行病毒基因测序、新药研发、蛋白筛选等工作,帮助科研机构设计最佳解决方案,缩短研发周期,提高成功率。就在不久前,阿里云还宣布向全球公共科研机构免费开放一切AI算力,加速新型肺炎新药和疫苗研发。

这次疫情以来,创造了很多人工智能的应用场景。冯嫣认为,当新技术能够有场景实现落地,才有可能真正变成生产力。余晓晖也表示,未来人工智能将更加广泛地应用于生产生活的各个方面,人工智能也将迎来新的发展机遇。

AI的场景应用将被放大

当前,疫情防控形势依旧严峻。对大量轻症及未出现明显症状患者确诊及收治,以及对患者病情变化的追踪及判断,都对影像科医生提出了更高的要求。CT影像跟踪机制能反应患者病情的进展,有助于追踪患者的病情。已有医生呼吁在方舱医院、基层医院建立患者的CT影像跟踪机制。

然而,当前还面临着“CT并不能把所有的新冠肺炎患者都找出来”的问题。对此,马春娥表示,有些核酸检测阳性,但无明显症状、CT没有任何表现的情况也存在。因此,数坤科技目前正在思考如何能够结合临床多维度数据,做出更加精准的AI诊断或预警。

“人工智能在疫情过去之后会派上大用场,而且是至关重要的作用。”中国科学院自动化研究所AI与数字医疗规划主管李哲峰如是表示。

人工智能企业需紧紧把握新趋势带来的新发展机遇。当前,许多医院减少甚至暂停门诊挂号服务。马春娥认为,疫情之后,心脑血管疾病等慢病相关的筛查、检查和诊断会变成非常突出的需求,如何为这类病人提供正常的诊治,人工智能将发挥非常大的作用。她表示,这次疫情对所有人都将是一种“教育”,电子挂号、在线问诊和智能分诊会逐渐被广大老百姓接受,应用范围更广;其次,疫情也加速了线上化、智能化的医疗场景应用在医疗行业的落地。

随着疫情逐步变化,AI的场景应用也在变化。深睿医疗创始人乔昕曾表示,我们以前大多关注到临床有哪些重大疾病,需要在肺癌早期筛查、乳癌早期筛查或者慢病管理方面发挥AI的作用。但是这一次的疫情爆发后,对公共卫生影响很大,相关的AI应用场景也将进一步放大与深入。林华也表示未来是基于AI的大数据时代,随着国家大数据平台和机制建设的不断完善,第四范式的AI能力将有更大发挥空间。

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