不同于往年的春节,一场起源于武汉的新型冠状病毒疫情牵动着全国人民的视线。据国家卫生健康委员会官方公布的消息,截至 2 月 5 日 24 时,31 个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团累计报告确诊病例达 28018 例,重症病例 3859 例,累计死亡病例 563 例。

随着确诊病例的不断爬升,疫情形势愈发严峻,全国各地也纷纷拉响了警报。在这场生死时速的较量中,AI 发挥出了巨大潜力。不论是前期疫苗研发,还是一线医院,抑或是后期防控,都立下了“汗马功劳”。

小到为医护人员争取时间休息,大到为新药疫苗研发提供线索。可以说,它的出现让奋战在一线的科研人员、医生护士不再孤独。AI 可以帮助他们冲锋前线,让我们接近病毒真实,同样 AI 也是他们坚强的后盾,让他们救助患者同时也可以保证自身安全,并省下更多时间和精力处理更加紧急的事情。

AI 战“疫”录:从疫情研发前端到防控大后方 AI 从未缺席

一、 AI+医学影像识别:辅助医生大幅提升诊断效率,提高诊断准确性

根据《新型冠状病毒肺炎影像学诊断指南(2020 第一版),新型冠状病毒感染确诊靠病毒核酸检测,虽特异性强,但敏感性差,并且根据目前经验肺部影像表现早于临床症状,因此,影像学检查在临床前期筛查具有不可替代的作用。

影像科医生用上 AI 系统后,能够快速响应并给出诊断报告,排查筛选“高度疑似肺炎患者,大大减少了患者的排队时间,并降低了院内交叉感染的风险。

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据悉,1 月 30 日,开影医疗向湖北省妇幼保健院、深圳罗湖人民医院和中山大学附属第五医院捐赠了三台自主研发的 CT 产品。这一自主科技新品能够精确捕捉新型冠状病毒肺炎早期的肺纹理变化,在提高诊断精度和安全性的同时,将影像诊断成功率提升至全新的高度,大大缓解了捐赠医院放射科超负荷运行的现状,有效辅助医院开展疑似新型肺炎专项诊断。

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1 月 31 日,推想科技正式首发能够用于新型冠状病毒肺炎的 AI 系统,为一线医务工作者奋力战疫提供科技助力。该肺炎 AI 特别版专门装备针对新型冠状病毒肺炎的 AI 模型,已投入一线临床应用,将帮助进行肺炎感染筛查和疫情监测。不仅帮助医生更快速准确完成治疗评估,还为超负荷工作的医生节省了大量的精力和时间。

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二、AI +医药研发:为疫苗研发、药物筛选,按下加速键

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紧急的疫情面前,与时间一起流逝的更有可能是鲜活的生命。擅长数据分析、文献筛选的 AI 可以在前期药物研发中大有可为,同时节约研发投入,更重要的是,它可以大幅缩短研发周期,让我们在这场与时间和疫情的赛跑中,抢占先机。

我院孵化企业——燧坤智能,在疫情公布的第一时间就迅速组织研发人员组成应急攻关小组,加入到这场人类与病毒赛跑的攻坚战役之中。利用其自主开发的 AI 工具,完成了对药物数据库和大量过往文献研究内容的筛选挖掘,得到数十个已报道对 SARS、MERS 等冠状病毒有抑制效果的药物化合物,整理成可作为潜在抗 2019-nCoV 的“老药新用”候选药物列表,为进一步针对 2019-nCoV 的药物筛选及临床验证提供一定的科研依据。1 月 29 日,燧坤智能向临床机构、科研院所及生物医药企业免费公开此次研究成果,用于下一步的试验及临床验证。

随后,燧坤智能又继续完成了对 2019-nCoV、SARS 及 MERS 病毒 spike 蛋白的 MHC 亲和力分析(MHCClassIbindingaffinity)与比较,并完成了针对 2019-nCoV 病毒全蛋白的 MHC 亲和力分析,有效助力了针对 nCoV 多肽疫苗、mRNA 疫苗以及治疗性抗体的研发。

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无独有偶,阿里云也于 1 月 29 日正式宣布:疫情期间,向全球公共科研机构免费开放一切 AI 算力,提供 AI 算力,支持病毒基因测序、新药研发、蛋白筛选等工作,帮助科研机构缩短研发周期。

就在这次疫情中,全球健康药物研发中心 GHDDI 与阿里云合作开发人工智能药物研发和大数据平台,针对 SARS/MERS 等冠状病毒的历史药物研发进行数据挖掘与集成,开放相关临床前和临床数据资源,计算靶点和药物分子性质,并跟进新型冠状病毒最新科研动态,为新冠状病毒科学研究提供重要数据支撑。

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1 月 30 日,百度研究院宣布,将向各基因检测机构、防疫中心及全世界科学研究中心免费开放线性时间算法 LinearFold 以及世界上现有最快的 RNA 结构预测网站,以提升新型冠状病毒 RNA 空间结构预测速度,助力疫情防控。据百度研究院科学家透露,LinearFold 算法可将此次新型冠状病毒的全基因组二级结构预测从 55 分钟缩短至 27 秒,提速 120 倍,节省了两个数量级的等待时间。

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2 月 1 日,由浙江省疾病预防控制中心、阿里达摩院医疗 AI 团队和杰毅生物技术公司共同研发的自动化的全基因组检测分析平台上线浙江省疾控中心,其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 0.5 小时,大幅缩短确诊时间,并能精准检测出病毒的变异情况。

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三、AI + 机器人 :“ 消毒 、 导诊 、 问诊 、 后勤、巡查 ” 一条龙服务

日前,钛米机器人向湖北武汉输送的 10 台钛米智能消毒机器人已在武汉疫情中心的 6 家医院投入临床使用。钛米智能消毒机器人针对环境物表和空气进行自主移动式多点消毒,充分弥补了传统固定式空气消毒机、紫外线灯管、及化学熏蒸法的不足。经实验和临床应用,经检 CDC 和 CMA 检测和认证,以及大量临床试验,以高水平消毒模式,可以对环境物表(光滑表面,粗糙多孔表面)的芽孢以及各种多重耐药菌完全达到高水平消毒要求的 99.9999% 杀灭效果。

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1 月 27 日,猎豹移动投资的猎户星空将两台智能机器人送到了接诊压力巨大的北京大学首钢医院。其中一台智能服务机器人,由六麦克风阵列、多摄像头模组、激光导航雷达等组成,可实现无人导诊,自动响应发热问诊、引领病人及初步诊疗,并可实现医生对病人的远程诊疗,避免医护人员与病患直接接触而发生交叉感染可能性;另一台智能递送机器人由自主导航模块及运输箱体组成,可根据医院需求分别执行递送化验单、药物等工作,用机器人代替医护过程中简单但耗力的流程化工作,减轻医务人员的工作量,降低医护人员感染风险。

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1 月 28 日,浙江省“浙里办”APP 上线的新型肺炎公共服务与管理平台,由阿里巴巴达摩院最新研发的“智能疫情机器人”提供服务。当选取“网上智能问诊与人工服务”时,后台机器人几乎能够秒答所有疫情问题,比如什么情况下需要就医、浙江省定点医院都有哪些,怎么选用口罩、怎么检查口罩的气密性、口罩用完了如何处理等。上线第一天,浙里办的网上智能问诊服务对用户咨询的解决率超过 92%。智能疫情机器人同时支援浙江、黑龙江、山东济南等地。在济南,机器人还提供呼叫服务,帮助一线工作人员进行疫情随调。

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1 月 30 日,达闼科技携手中国移动将首批捐赠的 5G 云端医护助理机器人、5G 云端消毒清洁机器人、5G 云端送药服务机器人和 5G 测温巡查机器人紧急发往武汉同济天佑医院和上海第六人民医院,共有 10 台。机器人承担远程看护、测量体温、消毒、清洁和送药等工作,有效减少人员交叉感染、提升病区隔离管控水平。

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成都越凡科技也主动请缨向成都市第十人民医院(成都市公共卫生医疗临床中心)无偿提供了“知屏”“享递”“小贩”三种类别的机器人,以减轻一线医疗人员工作压力,助力疫情防控。在这三款机器人中,“知屏”机器人用于医院门诊,“享递”机器人可在隔离住院部开展物资配送工作,“小贩”机器人可在后勤办公区售卖小商品,开展便民服务工作。

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1 月 26 日,普渡科技宣布免费捐赠 1000 台机器人,为隔离区提供免接触送餐。送餐机器人主要运用在两个场景,一个是酒店,一个是党校,政府机关,来自武汉的疑似客人,为了避免人员接触造成交叉感染,可以利用机器人送餐,机器人上会放置置物盒装食物,并且定期更换和消毒。

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四、AI +大数据: 精准定位确诊患者、疑似病例及密切接触者活动轨迹

疫情面临最大的挑战就是“疫情相关人群动向”。在春节期间,随着人群的大规模流动,新型冠状病毒感染风险加大。这时,疫情的防控监测尤为重要。当前,大数据技术已被用来锁定感染源及密切接触人群,及时发现潜在感染者,为疫情防控提供决策依据。

在本次防疫的过程中,各省市都积极通过大数据分析和多种基于人工智能技术的流行病学调查,从航空记录、交通信息等方面收集有关人类活动的数据,精准定位确诊患者、疑似病例及密切接触者的活动轨迹,缩小排查范围,提高信息精度,助力排查工作有效有序开展。

一些大数据企业也先后开发了各种应用型 App,例如,“确诊患者交通工具同乘查询系统”、“疫情数据实时更新系统”、“发热门诊分布地图”、“新型冠状病毒感染自测评估系统”等,这些工具有利于公众做好自身防护,阻断疫情传播。

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基于地铁站等人流量较大的应用场景需求,旷视科技团队提出了“人体识别+人像识别+红外 / 可见光双传感”的解决方案。这套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,能够在各类公共场所如火车站、汽车站、地铁站、机场等高密度人员流动场景下,辅助工作人员快速定位体温异常者。据了解,这套被命名为“明骥”的系统每分钟可测试 300 人,实现非接触远距离测温,精度达到±0.3℃。2 月 4 日,旷视 AI 测温系统已正式上线,并率先在北京市海淀政务大厅和部分地铁站展开试点应用。

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日前,由公安部第一研究所视频国家工程实验室(珠海)创新中心与新疆爱华盈通信息技术有限公司联合成功研发的智慧体温疫情监控测量系统,已在武汉市相关场所投入使用。据了解,该系统测量体温精准度为 2 米 1 秒测体温、误差小于 0.5 度,集人工智能和大数据系统于一身,通过温感摄像头系统结合了人脸识别和热成像体温检测功能采集相关信息,身份信息与体温匹配形成数据报表,自动启动预警机制并实时传输给疾控管理部门。

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除此之外,百度地图等各大出行平台也在积极应对。针对新型肺炎,百度地图综合全国大部分省市医疗卫生机构的权威发布渠道,建立“疫情地图”, 通过时空大数据分析,描绘各省份人口进出轨迹、趋势,将数据可视化,持续更新汇总疫情动态。

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万众一心 攻克难关

面对肆虐的疫情,国内人工智能领军企业纷纷做出表率,承担起大企业的责任,积极投入到疫情的战斗中,助力国民早日战胜疫情,为大众健康和社会发展保驾护航。“AI 技术或许冰冷,但是背后却有一份同担当,共进退的热血。”我们坚信疫情终将会过去,春天必会到来!武汉加油!中国加油!

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来源:南京图灵人工智能研究院