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        方艙醫院一床難求,我們應該通過怎樣的手段幫助醫生分診? | 科技戰疫

        日期:2020-02-28

        子鼠年前,方驄博士來到武漢出差,工作繁忙,身為武漢人的方驄還沒來得及回家看看老人孩子就先直奔了醫院。這時候,即便她隱約感覺這是一場“不同尋常的肺炎”,但依然不會料到,三天之后,武漢會“封城”……

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        彼時的武漢已有詭譎的氛圍,前線的醫生已經察覺到了有一種不尋常的病毒在流竄,但百家之中“過早”、宵夜依舊;有些店鋪則已閉門停業,店主開始為新春佳節籌備團圓飯,或是踏上回鄉之旅。這個時候。并非所有人都在關注疫情,百姓們的生活仍處在安樂之中。

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        1月20日,趁著周一工作日,方驄來著疑慮來到了武漢協和醫院拜訪。此時官方雖未將病毒定性,但協和醫院已比平日更加忙碌。從門診大廳到影像科,路過的一些行人已經帶上了口罩,除此以外還看不出有什么異常。作為醫療行業從業者,方驄那天帶了口罩前往協和。

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        A醫生是方驄的老友,自依圖醫療的AI輔助系統進入武漢協和醫院后,各院區的胸C影像已基本采用“醫生+AI”的方式進行閱片。不同以往見面會討論產品性能等,那天A醫生看到方驄在醫院的第一個反應就是勸她趕緊走,疫情苗頭已經開始,帶好口罩做好防護盡快離開醫院。

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        第二天,鐘南山院士表示新型肺炎確定存在人傳人現象。于此同時,結束完出差的方驄則乘上了早班飛機回到了杭州,落地杭州的這一刻,注定這個春節不再平靜。

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        研發


        沒人想到疫情爆發得如此之快,新冠肺炎病毒傳染性如此之強。

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        回到杭州后的方驄,自發的開始了自我隔離,“覺得不太對”、“我們要做點什么”。這個時候,依圖醫療的戰疫前準備迅速展開。然而,春節將近,一些員工已經提前休假返程。除夕當天,依圖醫療總裁CEO倪浩加到了上海公共衛生臨床中心副院長施裕新的電話,表示希望借助人工智能分析系統來減輕醫務人員超負荷的工作任務。立刻立項、組建新冠項目組,超過百人的團隊開始異地辦公,商議馳援武漢的戰“疫”方針。電話會中,醫生現在需要什么?數據怎么來?工作站如何安置?一系列問題接踵而至。

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        統籌意見后,依圖醫療決定先打造針對于新冠肺炎智能評價系統,解決提高醫生診斷效率這一燃眉之急;工作站方面則可尋求身處武漢的同事幫忙部署。對于數據獲取這個問題,是直接尋求武漢合作醫院的幫助,還是武漢之外尋找數據,成為了會議討論的焦點之一。

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        作為上海區域新冠肺炎重點收治單位,上海區域新冠肺炎重點收治單位——上海公衛臨床中心身處一線,壓力如山。他們希望能夠盡快將人工智能技術運用起來,開發出對于新冠肺炎病毒具有針對性的AI軟件,緩解公衛影像科CT照片量突增的巨大壓力。雙方目標統一,依圖醫療立即開始了“AI+新冠胸部CT”新冠病毒肺炎軟件的研發。

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        研發初期的困難仍在于數據。雖然上海公衛臨床中心承擔了大量疑似病例的檢查,但確診的病例卻算不上多,且大部分確診病例的患者狀況并不嚴重,肺部存在病變但不明顯。當然,這部分不明顯的病變正是易于被醫生忽略的病變,也是AI需要關注的重點。

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        “前期的重癥‘大白肺’很少,很多患者肺部僅有些許磨玻璃影,總的來說,上海的新冠肺炎病例算不上多。”方驄告訴動脈網,“我們在2019年推進的小樣本學習算法便在這里派上了用場。運用這個模型,我們僅需少量樣本進行迭代,就能獲取行之有效的算法。從大年三十到正月初四,四天時間,我們的AI算法便投入了上海公衛臨床中心的影像科。”

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        此外,雖然武漢的疫情嚴重程度遠超過任何城市,但從影像學表現來看,不同區域同等程度的病變在CT影像之中幾乎沒有差異,其特征與SARS相似,與其他類型肺炎有較為明顯的區別。也正因為高度異地影像的高度相似性,依圖醫療的遠程開發沒有受到太多的阻礙。

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        升級


        在最初設計產品時,依圖醫療的第一目的是實現“AI+新冠胸部CT”軟件的“輔助診斷”功能,幫助醫生提高診斷效率與診斷精確度,但隨著深入臨床一線,依圖醫療的冠胸部CT系統也在不斷進化。

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        方驄表示:“很多發熱門診每天都要掃描數百次CT,武漢的核心醫院掃描則超過了四位數,AI能做的就是將影像分析、報告書寫節省下來,幫助醫生分析影像、將有效診斷信息自動錄入報告模版。AI賦能后,醫生分析單獨影像的時間,從過去的10分鐘縮短到了1分鐘,實際臨床驗證下的篩查敏感性到達了97.3%,特異性則達到了99.0%。”

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        但診斷只是第一步,醫生還需要根據患者癥狀的輕重把患者進行分類,并定期進行隨訪。“武漢市的重癥收治床位如今一床難求,用于輕度中度癥患者隔離的方艙醫院也人滿為患,外面很多患者都在等待床位。這個時候,醫生需要在非常短的時間內對患者進行精準判斷,把患者分配到最適合其病癥的醫院,而對于已經擁有床位的患者,醫生也需定期進行隨訪,觀察不同時期患者影像之中磨玻璃影的變化,及時對癥狀加重的患者更新治療方案,對癥狀減輕或痊愈的患者進行轉移。這些工作都需要我們為醫生給出詳細的影像定量信息,作為判斷的依據。”

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        如果沒有人工智能,僅靠醫生手動勾畫,或利用經驗進行判斷,有效的分診很難實現。“資深醫生想要對確診的患者進行全肺病灶勾勒,少至花費2-3小時,多至5-6小時。而我們通過分析全肺的密度曲線,將病變部分的直方圖與正常人的CT值方圖基線對比,并進行病灶逐層檢出和像素級多色渲染,從而幫助醫生對新冠常見的混合密度病變進行更直觀的分析,整個過程僅用數秒就可以完成。”

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        據上海市公共衛生臨床中心反饋,經過臨床驗證發現,該系統的定量分析與醫生的評價結果接近(相關性研究中R = 0.87,p < 0.001),顯示出了高穩定性的診斷質量。也正是基于這一性能,醫生借助于這一軟件把大量輕癥患者送入了方艙醫院,更多患者得到了及時的治療。

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        深入


        前線醫院戰況緊急,隔離家中的人們同樣需要關懷。

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        每年的一至三月為流感季,即便沒有感染新冠病毒,人們也非常容易在這個季節經歷感冒。但在關鍵時期,一咳嗽流涕就前往醫院或許并非最好的解決方案。而在疫情時期,真假消息交融,新聞不“飛”一會兒,沒人知道是真理還是謠言,在此情況下,人們的判斷自然失去了標準。

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        為了解決上述問題,幫助人們提升抗疫信心,緩解壓力,依圖醫療基于語音識別、自然語言處理和醫學知識圖譜技術,開發出“新型冠狀病毒肺炎防疫小依醫生”,提供面向大眾的新冠肺炎科普、智能問診及導診,以及面向政府的區域疫情的智能監控及分析。

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        基于依圖醫療的醫學知識庫,這個小程序能夠根據患者輸入的癥狀及身體信息為患者提供就醫建議與相關科普知識,若患者的情況與新冠病毒患者相似,小程序則會立刻為患者提供最近發熱門診的掛號途徑,而預問診的方式也可大幅減少醫生與患者的接觸時間。

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        如今,“胸部CT新型冠狀病毒肺炎智能評價系統”已在武漢大學人民醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院、武漢大學中南醫院、湖北省荊州市第一人民醫院、湖北省十堰市人民醫院、上海市公共衛生臨床中心、上海市第七人民醫院、浙江省人民醫院、浙江大學醫學院附屬第二醫院、浙江省溫州醫科大學附屬第一醫院、浙江省麗水市中心醫院、首都醫科大學附屬北京安貞醫院等全國十幾個省市的幾十家醫院上線應用并發揮積極作用。并且,來自全國醫院的上線需求每天都在增加,該系統未來還將在更多新冠肺炎定點收治醫院發揮作用。

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        “新型冠狀病毒肺炎防疫小依醫生”至今已經覆蓋了上海,浙江,廣東,四川,廣西,江蘇,河北等十幾個省份的幾十家醫療機構,及多地政府公眾號平臺和全國互聯網平臺上線應用并發揮積極作用。如上海一網通辦,徐匯區政府公眾號平臺等。

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        回歸


        2月5日,依圖醫療帶著成熟的“AI+CT”影像軟件回到了武漢協和醫院,在該系統發布24小時內就完成了部署。而也正是2月5日,國家衛健委發布了《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第五版)》診斷標準,將湖北省內具有影像學特征的疑似病例定義為“臨床診斷病例”,“CT影像為官方所點名后,單日診斷量又到了一個新的高度。”方驄說,“有些醫院甚至要求患者進院先去掃個CT。”

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        但也因為此,放棄春節與家人團聚的依圖團隊更加感受到自身工作的價值所在。在所有溢美之詞中,最讓方驄所動容的是一位影像科醫生發送的微信消息——“每天靠依圖活命”,這大概是對于依圖最大的褒獎。

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        “回想20號我去醫院時,A醫生對我說:‘怎么還在這里?趕快離開武漢吧’。這些點滴一直激勵著我——他們身處一線,臨危不懼,卻讓其他人趕緊離開危險,守護著家人和朋友……同為醫療圈內人,我們也應通過我們的方式盡自己的一份力。”

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        時至今日,武漢已經封城一個月有余,醫生們依舊站在最前面,終究換來了可貴的疫情轉機。


        而科技企業們這次也堅定的站在了他們身后,用科技的力量提供支持。

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        問及這一個月除了緊張趕項目、戰疫情,還有什么最難忘的事。方驄想起了武漢家中的女兒:“昨天她用語音告訴我,‘媽媽我今天在陽臺上放風’,‘監獄’術語已經很成熟了。”

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        無論是醫生,還是醫療創業者,每一個逆行之人既是偉大,卻也平凡。

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        戰疫之中的每一刻點滴,都值得我們去記憶。

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