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智能防控展现中国速度

科普小知识2022-07-10 21:26:54
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人工智能是当前新一代信息技术发展的前沿,也是国家科技发展的重要方向。在新皇冠流行期间,出现了一些人工智能产品,如人工智能辅助诊断系统、智能语音机器人等。,在抗击疫情中发挥了很好的作用,也产生了很好的效果。

科技部高技术司司长泰莉表示,虽然人工智能技术仍处于探索的初级阶段,但从长远来看,这将是发展趋势。

一个多月前,中国工程院院士、清华长庚医院院长董家鸿,受国务院新皇冠肺炎疫情联合防控机制医疗队的调遣,率领清华大学和中华医学会组成的国家远程医疗队赴湖北抢救武汉。清华大学研发和创新的一系列新型冠性肺炎智能防控技术产品已在部分医院部署。

抗击疫情,全面部署智能系统

新皇冠流行病的爆发给我们的社会公共卫生系统带来了巨大的压力和挑战。暴发之初,交叉感染、资源缺乏、缺乏诊断经验等问题是疫情防控中亟待解决的问题。

面对挑战,董家鸿率先行动,清华大学科学研究所组织和协调相关部门和高校专家,迅速集结医务人员,应对“防疫战”突击队。以临床问题为导向,应用大数据、物联网和人工智能技术,整合居民自测评估、智能分诊、智能诊断、远程多学科协同诊疗、隔离病房巡检机器人等8项智能技术产品,在30天内紧急开发“清华新皇冠肺炎智能防控系统”。

董家鸿告诉《中国科学报》,该研究团队主要建立了一个智能预防和控制系统,用于新诊断肺炎的院前预防和治疗。

为了提高公众对新皇冠肺炎的科学认识,减少恐慌,避免无序医疗造成的交叉感染和对公共卫生服务系统的影响,研究小组开发了新皇冠肺炎自检评估系统。问答式疾病自测评估软件可以为用户提供新的牙冠感染风险等级评估,并提供医疗保健和医疗建议。

清华大学附属北京长庚医院肝胆胰中心医师金硕在接受《中国科学日报》采访时表示,该系统自2月1日正式上线以来,已经为全国34个省、市、地区和世界74个国家提供了2000多万人次的评估服务,得到了用户的一致好评。

此外,为了院前预防和控制,研究小组还开发了一个智能监测和控制系统,用于社区新的冠状肺炎流行。通过信息技术建设统一的社区卫生数据中心,连接中心医院、社区卫生中心和地区医学会内的居民个人,建设集预防、治疗、康复于一体的区域性疫情分级防控体系。

在院内治疗方面,研究团队为新诊断肺炎开发了智能辅助分流系统,以提高分流效率,降低发热门诊工作量和院内感染风险。为了提高新冠状动脉肺炎的诊断效率,开发了一种新冠状动脉肺炎智能辅助诊断系统。该系统诊断准确率超过95%,能在10秒内完成肺部病变的诊断、临床分型和定量分析。

值得一提的是,为了降低医护人员的感染风险和医疗负担,研究团队专门开发了可穿戴式体温和心电监测系统和隔离病房检查机器人,可以进行体温测量、心肺听诊、超声波操作等。董家鸿说,目前,可穿戴监测系统和隔离病房检查机器人已经部署到一线医院进行临床测试。

与大量新诊断肺炎的重症患者相比,一线专家的力量相对不足,通过远程医疗,可以动员全国各地的专家,形成线上、线下与一线医疗相结合的综合诊疗体系。为了提高复杂病例影像会诊的效率,该团队还开发了一个新型冠状肺炎远程移动影像会诊平台。咨询案例的图像信息可以清晰地传输到远程专家移动终端。

“在线专家可以在移动终端上完成相关的标记、标注、冷冻等操作,实现基于多个专家实时参与的联合图像判读。”董家鸿表示,为了进一步提高远程协同诊断和治疗的效率,该团队开发了一个新的皇冠肺炎远程集成协同诊断和治疗平台。通过创新的数据压缩技术,可以实现海量数据的快速传输,以及各种医疗设备(如心电监护、超声等)的检测数据。)和现场音频和视频数据可以实时平滑地传输到多个远程终端。

董家鸿说:“这样,后方多学科专家小组可以在移动终端上实现实时信息交换,指导现场医务人员做出临床决策,协调诊断和治疗。”

智能系统凸显武汉新亮点

控制新诊断肺炎的大量恢复期人群是非常重要的。根据新的皇冠肺炎防治管理要求,康复人群出院后应在隔离区隔离2周,回国后再隔离2周。只有4周后,他们才能正常旅行。

董家鸿指出,一方面,有必要确保康复人口出院后仍能接受动态医学观察,另一方面,也有必要确保他们能接受持续的医疗护理,以避免感染风险。因此,在这段时间内,对庞大的康复人口进行科学管理和控制的工作量极其繁重,仅靠传统方法管理起来也极其困难。

在了解社区需求的基础上,根据当前防疫部署,团队临时开发了隔离区疗养人群智能康复陪护系统,实现了对广大疗养人群的统一管理、实时监测和随访观察、对疗养人群整体健康状况的持续评估和及时掌握以及受损器官功能的恢复等功能。

据了解,新皇冠肺炎康复智能陪护系统分为医院管理端、医疗保健端和住院端。能够全面管理患者进出舱室的过程,以及舱室期间和离开舱室后居家隔离期间的日常自查、直报和数据统计,帮助管理团队准确了解隔离区的运行动态和患者的实时信息,协调医疗资源的配置。

医务人员可以通过APP快速登记患者入院,实时查看患者姓名下的状态,并通过语音输入记录巡视信息。康复患者还可以使用APP实现每日安全打卡、心理评估、新冠肺炎自查、网上咨询医生、购买药品等功能。

金硕介绍,康复智能陪护系统是湖北省*推荐的一项防控措施,将在湖北省广泛推广应用。迄今为止,该系统已为湖北省475个偏远地区的16000名康复患者提供了准确的康复护理服务。

在武汉的调查中,董家鸿发现一线防疫医生和护士在临床上面临的一些痛点可以通过智能技术来解决。

“比如说,没有接触过医疗。我们在前线有着丰富的经验。”董家鸿解释道,“穿隔离服对一些人工操作有很大的限制。因此,进一步提高检测机器人的功能对于非接触式诊断和治疗尤为重要。”

“例如,让机器人拍照、听诊和b超检查,并通过图像将病人的情况传送给医生。或者让机器人直接通过声音而不是手写来记录案件。”董家鸿认为,智能机器人可以帮助一线卫生保健工作者降低职业暴露风险。

「我们亦看到前线护士在用手套为病人进行静脉穿刺时并不十分敏感。我们正在为此开发技术,并希望能够指导护士通过光学手段进行准确穿刺。”

新诊断为肺炎的重症患者有特殊情况。根据一般临床经验判断,很难预测他们的病情变化。“临床上,我们遇到了一些病情似乎稳定的患者,但后来情况突然变得更糟。这种突然的恶化让人措手不及,给治疗带来了很大的困难。”在这方面,董家鸿希望开发大数据人工智能分析技术,在早期阶段预测病人的病情变化,并及时对病人病情恶化发出预警。

智能防控,中国技术领先世界

目前,新皇冠疫情正呈现全球性大流行趋势。国际社会需要齐心协力,团结应对,全面加强国际合作,才能打赢这场抗击重大传染病的战斗。

董家鸿说,他免费向国际社会提供了所有自主开发的智能防疫控制系统和远程诊断治疗系统。

其中,新的皇冠病毒感染自测评估系统已通过互联网公开发布,并已被翻译成英语、日语、韩语、波斯语、意大利语、法语、葡萄牙语等外语,已被25个国家的2000多万人下载和使用。

此外,新的皇冠肺炎人工智能诊断系统也已与韩国、美国和德国等国家共享。“该智能诊断系统是基于中国数千名确诊患者的数据,通过克服新冠状动脉肺炎特征图像的自动识别和病变范围的立体量化等关键技术而开发的。”董家鸿特别提到,德方提供了20例常见肺炎病例来验证新型冠状肺炎智能诊断系统的准确性。经过系统诊断后,所有病例均以100%的准确率拒绝了新的冠状肺炎。“这再次表明,我们开发的系统能够经受住临床实践测试”。

据悉,美国斯坦福大学和麻省理工学院也对研发团队提出了合作要求,希望结合美国国情在当地进一步开发基于团队的智能诊断系统。董家鸿表示,研发团队愿意在技术层面开展国际合作研发,为推动中国智能诊断系统在国外的本土化做出贡献。

董家鸿在接受采访时说,外国也非常重视在疫情爆发时使用智能预防和控制系统。一些国家也在开发使用智能手机进行患者管理的技术,但相关系统仍在开发中,尚未投入使用。

“目前,我们还没有看到国外开发出任何有效的工具。”董家鸿认为,智能防疫控制系统的研发与智能医疗技术的积累密切相关。

清华大学精密医学研究所汇集了清华临床医学和科学技术学科的顶尖专家,组成了由12名院士领导的6个主要医务工作者交叉研究和发展中心。它建立了临床驾驶研究的新概念和新模式。系统规划了大数据、物联网、区块链、人工智能等新一代信息技术的临床转化和应用。取得了一系列具有良好临床应用前景的成果,形成了坚实的技术积累。在我国新一轮皇冠肺炎爆发之初,清华医学科研企业整合与创新联盟应对突发事件,迅速有效地启动了研发工作。

“在国际上,我们的响应速度和技术水平可以说处于领先地位,显示了我们的技术优势。”董家鸿说。