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FPC廠之阿里全新AI診斷新冠肺炎技術(shù):20 秒出結(jié)果,96% 準確率

2020-02-18 05:01

一、疫情發(fā)展情況

  全國防疫工作如火如荼、有條不紊的進展著。從疫情實時大數(shù)據(jù)報告中可以看到,國內(nèi)疫情在2020年2月16日確診病例達68595例,疑似病例達8228例,治愈病例達9667例,死亡病例達1667例。

  新冠肺炎疑似病例基數(shù)龐大,給臨床一線診療帶來巨大壓力,疫情波及地域廣泛,基層醫(yī)院缺乏經(jīng)驗,面臨嚴峻挑戰(zhàn)。FPC廠了解到,在短時間內(nèi)完成大量疑似病例的篩查,提升新型冠狀病毒肺炎診斷效能,降低臨床醫(yī)師的工作負荷,同時使患者獲得早期診斷和及時治療,從而達到降低病死率的目的。
  
二、疫情常見的診斷方法

1、RT-PCR常規(guī)檢測

  病毒主要由遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)組成,病毒的遺傳物質(zhì)就是由一個或多個核酸分子(DNA或RNA)組成的基因組。新型冠狀病毒(2019-nCoV)是一種RNA(核糖核酸,Ribonucleic Acid)病毒,其遺傳物質(zhì)是單鏈RNA,這是新型冠狀病毒(2019-nCoV)最核心最準確的標志。

  核酸檢測試劑盒是能夠直接檢測病毒核酸的工具,核酸檢測技術(shù)此前已經(jīng)應(yīng)用于乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人類免疫缺陷病毒(HIV)等多種病毒的檢測工作當中,新型冠狀病毒感染主要通過實時熒光RT-PCR鑒定進行常規(guī)檢測。

 

 
2、IgM抗體快速檢測試劑盒

  這款新型的試劑盒相比于之前診斷所用的RT-PCR核酸檢測相比,使用起來更加簡潔、高效。軟板廠發(fā)現(xiàn),該試劑盒僅需采取一滴血,就可在15分鐘內(nèi)肉眼觀察獲得檢測結(jié)果,且患者的血漿稀釋500至1000倍后,仍能檢測出陽性條帶。

 
  目前,這種新型試劑已經(jīng)批量的送往武漢、黃岡等疫情重災(zāi)區(qū),與病毒核酸實驗聯(lián)合用于檢測病毒感染。

  醫(yī)院對疑似病例進行靜脈采血或者末梢采血,采血量約10ul,大概相當于一滴血的質(zhì)量,之后通過試劑加樣,15分鐘內(nèi)通過目測和儀器檢測進行判讀,就可以明確患者的診斷了。

 
3、影像學檢查

  放射學診斷是新型冠狀病毒(2019-nCoV)肺炎診療過程中的重要一環(huán)。近日,中華醫(yī)學會放射學分會牽頭組織全國委員、心胸學組部分委員和國內(nèi)相關(guān)醫(yī)院討論編寫了專家推薦意見。放射學診斷不是確診方法,但作為早期篩選具有重要意義,放射學檢查流程如下:

 
 
三、達摩院聯(lián)合阿里云研發(fā)全新AI診斷技術(shù)

  達摩院聯(lián)合阿里云針對新冠肺炎臨床診斷研發(fā)了一套全新AI診斷技術(shù),AI可以在20秒內(nèi)準確地對新冠疑似案例CT影像做出判讀,分析結(jié)果準確率達到96%,大幅提升診斷效率。明日即將啟用的河南鄭州小湯山已經(jīng)引入該算法輔助臨床診斷。

  據(jù)介紹,核酸檢測作為病原學證據(jù)被公認為新冠肺炎診斷的主要參考標準。隨著臨床診斷數(shù)據(jù)的積累,新冠肺炎的影像學大數(shù)據(jù)特征逐漸清晰,CT影像診斷結(jié)果變得愈發(fā)重要。電路板廠了解到,根據(jù)國家衛(wèi)健委公布的診療方案第五版,臨床診斷無需依賴核酸檢測結(jié)果,CT影像臨床診斷結(jié)果可作為新冠肺炎病例判斷的標準。

  而新冠肺炎患者的CT胸片的影像特征表現(xiàn)為單肺或雙肺多發(fā)、斑片狀或節(jié)段性磨玻璃密度影等細微變化。一位新冠肺炎病人的CT影像大概在300張左右,這給醫(yī)生臨床診斷帶來巨大壓力,醫(yī)生對一個病例的CT影像肉眼分析耗時大約為5-15分鐘。

 
  達摩院醫(yī)療AI團隊基于當前最新的診療方案、鐘南山等多個權(quán)威團隊發(fā)表的關(guān)于新冠肺炎患者臨床特征的論文,突破了訓練數(shù)據(jù)不足的局限,基于5000多個病例的CT影像樣本數(shù)據(jù),學習訓練樣本的病灶紋理,研發(fā)了全新的AI算法模型。通過NLP自然語言處理回顧性數(shù)據(jù)、使用CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練CT影像的識別網(wǎng)絡(luò),AI可以快速鑒別新冠肺炎影像與普通病毒性肺炎影像的區(qū)別,最終識別準確率高達96%。AI每識別一個病例平均只需要不到20秒,大大提高診斷效率,減輕醫(yī)生壓力。

  值得一提的是,在 CT 影像識別算法之外,達摩院還與阿里云研發(fā)了輔助診斷算法,該算法可以根據(jù)患者基本信息、癥狀、實驗室檢查結(jié)果、流行病學史、影像報告等多維信息,進一步幫助輔助醫(yī)生制定科學的治療方案。
可見,隨著疫情中相關(guān)診療數(shù)據(jù)的不斷增加和人們對于疫情認知的逐漸深入,AI 能夠起到的作用越來越多——這是一件好事。

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