AI 医生“战疫”在前线

AI 医生“战疫”在前线

作者 | Just

出品 | CSDN (CSDNnews)

紧急驰援疫区,AI 医生也出动了。

截止到 2 月 6 日,随着新冠病毒肺炎疫情的不断发展,全国累计已有 31161 例确诊病例,26359 例疑似病例。不过,由于医疗资源高度短缺,尤其核心疫区的快速诊疗能力出现结构性缺失。

而借助 AI 技术可以高效的辅助当前新冠肺炎病例的大规模筛查和诊疗,有助于及时发现潜在患者,加强防控。

此前,阿里、百度等科技巨头就率先投入到了 AI 技术防疫的战斗中。针对新型冠状病毒的 AI 诊断技术,阿里达摩院研发了 AI 算法,可将原来数小时的疑似病例基因分析缩短至半小时,大幅缩短确诊时间,并能精准检测出病毒的变异情况。而百度则免费开放线性时间算法 LinearFold 以及 RNA 构预测网站,以提升新型冠状病毒 RNA 空间结构预测速度。

与此同时,一些 AI 创新创业公司的技术驰援身影也不容忽视。

2月4日,工信部向人工智能相关学 (协) 会、联盟、企事业单位发出倡议:充分发挥人工智能赋能效用,协力抗击新型冠状病毒感染的肺炎疫情。但实际上,诸多瞄准 AI+医疗市场的 AI 公司更早之前就基于一线医院需求提供了辅助医生的 AI 解决方案。

疫情发生以来,这些 AI+医疗领域公司的研发部门多加班加点,连续征战数夜,在很短的时间内紧急推出相应解决方案,并保持快速迭代,在一线医疗机构紧急上线。

医疗作为 AI 技术的一大潜力应用场景,应对新冠肺炎也成为检验 AI 技术应用落地的一大契机。

旷视科技

连续奋战十天,推出 AI 测温系统

人体测温是判断个人是否感染新冠肺炎的一大指标。在人流密集的公共场所,测温仪器如何做到“无接触感应”、“高效率通行”、“高温智能预警”是关键。

疫情发生后,旷视科技响应相关需求调集近百人研发团队,对发热人员筛查系统需求、解决方案功能规划、接口方案、测试联调、供应链整合等问题进行深入讨论和沟通。最终,经过十天连夜奋战,基于落地场景需求,旷视研发团队提出“人体识别+人像识别+红外 / 可见光双传感”的创新解决方案,通过前端红外相机鉴别人流中的高温人员,再根据疑似发烧者的人体、人脸信息,通过 AI 技术,可以辅助各类公共场所等高密度人员流动场景下的工作人员快速筛查体温异常者,解决疫情平稳后在开放场所的通行效率与可控度。

AI 医生“战疫”在前线

根据旷视方面的说法,相比人工近距离检测手段和传统的发热筛查系统,旷视将研发重点放在对远距离的测温精度以及高密度人流量的可用性上。

首先旷视针对戴口罩遮挡进行了专项模型优化,即便在口罩和帽子大面积遮挡人脸的情况下,系统也能帮助工作人员快速筛查通行人群,识别误差 ±0.3℃,大众无需摘下防护也无需排队聚集,大大提升公共空间的安全性和检测效率。

系统另外的一大特点是可支持大于 3 米的非接触远距离测温,一旦有疑似发热人员出现就会自动报警。结合旷视自研的人体 ReID 检测检索技术,系统可以帮助工作人员快速筛查发热人员位置线索,以进行进一步的确认检测和医学观察。

旷视研发人员表示,此系统的智能疑似高热报警带宽可达到每秒 15 人,且一套系统可以部署 16 个通道,基本保证一个地铁口管控。这样一来,人流量较大的通道在 AI 系统的辅助下,仅需 1 名工作人员就能够管控现场,大大降低一线工作人员被感染的风险。

商汤科技

覆盖新冠肺炎筛查、诊疗和研究的三大 AI 方案

公众场所的防疫工作中,测温环节是前期判断人员是否可能感染新冠肺炎的重点。

为此,商汤科技利用人脸识别算法和热成像智能测温技术,在最短时间内迅速推出了“AI 智慧防疫解决方案”,主要包含区域通行模块和出入口通行模块,可实现对人员体温、口罩佩戴以及人员身份等多个方面的识别和管理,并能将实时信息统一展现及存档。

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同时,基于已有的 SenseCare 智慧诊疗平台,商汤针对新冠肺炎进行快速升级,驰援多地医院及合作医疗机构。

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通过 AI 对疑似患者肺部 CT 影像进行病灶的自动检出、定位、弥漫性程度的多维分析并生成自动报告,帮助医护人员快速筛查疑似新冠病例并进行隔离与进一步确诊,从而减少交叉感染风险,同时产品的随访功能还可帮助医生对患者的治疗效果进行精准量化评估,用 AI 为一线医务工作者提供有迹可循、有据可依的智能辅助。

此外,为了更好应对未来变异病毒,弥补小分子药物容易产生耐药性等问题,商汤智慧健康团队基于在 AI 药理、AI 基因分析方面的长期研究积累,已经与至本医疗等多家专业医疗机构、科研高校强强联合,针对“新冠”生物大分子治疗方案进行相关研究,希望提供更多治疗方法和治疗手段,解决病毒对单一药物的耐药性问题、提升对病毒变异的抵抗能力,达到抗击病毒、防止感染人群进一步扩散目的。

依图科技

新冠肺炎智能影像评价系统,3 秒内完成定量分析

根据卫健委《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)》对于疑似病例的诊断标准,肺炎影像学特征为其中一项重要诊断及病情评估指标。

也许是为了像增强产品的说服力,相比其他公司发布的新闻稿,依图在其官网推送的新冠肺炎智能评价系统内容直接发布的是其产品使用者上海市公共卫生临床中心发布的内容。

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据称,依图医疗开发的新型冠状病毒性肺炎智能影像评价系统通过图像算法实现了对新型冠状病毒性肺炎 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,有助于临床判断病情,评估疗效,预测预后。

对于新型冠状病毒性肺炎严重程度的分级及疗效评价是临床关注的重点。采用病灶定量评价的方法,涉及到病变累计的肺体积范围、密度等多因素,目前缺乏统一标准,以往采用传统手工勾画 ROI 的方法进行量化的评估,往往需要 5-6 小时,效率低,临床推广难,而利用依图的 AI 系统能够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,极大提升精准定量分析的效率。

上海市公共卫生临床中心指出,通过将 AI 系统与该院医生七十多例新冠肺炎病例的病情评估结果相比较,发现该系统的定量分析与医生的评价结果相似(相关性研究中 R=0.87, p<0.001),显示出高稳定性的诊断质量。

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此外,为方便民众获取权威疫情防控知识,帮助及时鉴别疑似病例,依图还上线了“新冠状肺炎小依医生”,可对新冠肺炎科普知识的智能查询、疑似患者的智能问诊及导诊等服务。

推想科技

首发肺炎 AI 特别版,具备三大能力

推想科技同样推出了新型冠状病毒肺炎的 AI 系统。

他们提出了了肺炎 AI 特别版的三大能力:影像科医生+AI 能够在特殊时期快速响应并给出诊断报告,排查筛选“高度疑似肺炎患者”,减少患者的排队时间和院内交叉感染的风险;通过 CT+AI 的方式,则可以协助加速基层医疗机构地点辨别感染者,为快速隔离、诊断、治疗争取时间;CT+AI 具有更好的可操作性,可以快速、直接对无症状感染者和早期患者进行排查鉴别,对于从根本上歼灭疫情是一个有效的保障。

推想 AI 的智能化处理,诸如肺内感染病灶检出,分析异常病例和重症病例,有序化分级治疗,协调医疗资源;全自动前后片对比和疗效评估等功能,帮助医生更快速准确完成治疗评估,为超负荷工作的医生节省精力和时间。

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推想肺炎 AI 特别版已经在本次疫情中心城市武汉等全国各地投入使用。随着推想 AI 在临床上的深入使用,CT 检查+AI 辅助诊断的筛查工具,推想通过实战病例提出了其在临床诊疗中的一些发现:

CT 预测早于 RT-PCR 结果,推想 AI 预测高危预警,且与最后确诊结果一致;

前后片对比,病变范围较前片没有明显改变,但病变密度均较前片有明显增加,提示病变有进展,推想 AI 预测结果与临床症状吻合,患者最后转院进行隔离治疗;

推想 AI 肺炎特别版从病灶多个维度,为临床提供精确的定量分析工具,精准判断病程转归。

深睿医疗

新冠肺炎增强版 AI 系统,输出结构化报告

由于需要支持新型冠状病毒肺炎的影像初筛,深睿医疗收到了合作方上海电气 / 康达医疗急需两套 Dr.Wise®全肺 AI 医学辅助诊断系统并同 CT 一起发往湖北的需求。

在 Dr.Wise®全肺 AI 医学辅助诊断系统的基础上,结合本次新型冠状病毒感染肺炎的影像学表现,深睿医疗推出 Dr.Wise®肺部疾病智能解决方案(新冠肺炎增强版)针对不同类型肺炎的各种征象进行快速检测,同时强化新冠肺炎相似征象的检出,尤其针对局限性或多发,胸膜下及双肺野中外带,斑片影、磨玻璃影、网格影、条索影等征象具有很高的检出率。

同时对于各种肺炎征象进行智能分类,对于实变和磨玻璃影进行定量分析,辅助医生判断肺炎分期及轻重程度,提供可疑肺炎疾病预警提示,最终为医生提供符合最新型冠状病毒指南的结构化图文报告。

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此外,Dr.Wise®肺部疾病智能解决方案(新冠肺炎增强版)提供全流程的诊疗管理,包括定位、定量分析、肺部 CT 炎症的多时点随访,标准结构化报告等,辅助医生大幅提升诊断效率,同时提高诊断准确性。无论是影像疑似病例确认为影像诊断病例,还是转归期患者确诊,多次 CT 复查随访都必不可少。

“肺部疾病智能随访系统”可以针对同一患者的随访检查进行智能分析,对比病灶的变化情况,辅助医生对病情进展进行准确判断。

联影智能

智能天眼 CT 加持,减少医患接触

在传统扫描中,放射科医生在体位选择、完成患者摆位、确定扫描范围等多环节上都需和患者密切接触。而在这个特殊时期,如何减少医生与疑似患者的近距离接触完成扫描?

联影智能拟将 uAI Vision“智能之眼”搭载于医学影像设备,实时完成 360° 人体全动态捕捉、自动生成 3D 人像,实现“一键智能”扫描。uAI Vision 可智能识别患者年龄、身高、体型等信息,向医生精准推送扫描所需参数。自动识别病人摆位,实时远程“遥控”扫描设备,自动移至需拍摄部位,实现隔室操作,最大程度地隔离医生与患者,大幅减轻扫描工作量。

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搭载天眼的联影“智能天眼 CT”可实现智能定位、精准识别。其自动监控系统可通过人脸检测功能,确认患者胸部的扫描范围,实现自动摆位,减少医生与患者的接触。同时,在人脸检测初步定位到胸部区域后,天眼 CT 可快速扫描超低剂量的 CT 定位像(topogram),并通过分割技术自动提取定位像中肺部的位置,以此精准确定扫描范围,从而减少扫描过程中不必要的辐射量。

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新型冠状病毒肺炎胸部 CT 影像(左)与肺炎感染区域的分割图像(右)

此外,联影智能正在与部分防疫医院展开合作,使用 uAI 独创分割算法辅助诊断与量化新型冠状病毒肺炎。该技术可从 CT 影像中检测患者肺部是否有疑似感染新型冠状病毒区域,且精准分割该区域,对其体积和性质成分进行量化分析并生成报告,为早期肺炎诊断提供精准量化依据,协助医生快速辨别、诊断新型冠状病毒感染者。

小结

总体来看,AI 在防疫中的影像初筛环节能发挥重要作用。而受限于时间问题,各大公司都忙于产品迭代,目前关于“AI 医生”系统的具体准确性指标上还未有详细数据公布。

挑战固然有之,但这次“战疫”对 AI+医疗行业发展也是机遇。

像人类医生那样,在疫情解除过后自身会积累相应医疗经验。我们也希望,AI 公司在此次防疫中投入的技术方案在日后也能沉淀经验。在更大维度上,不止应对新冠肺炎,希望 AI 未来能在医疗的其他应用场景中发挥更大的效力,推动人类社会发展。

【End】

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