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董家鸿院士:我们的新冠肺炎智能诊断系统无偿给美国

网易财经周报 https://www.wangyice.cn 2021-03-09 00:49 出处:网络 作者:[db:作者]编辑:@河南在线
作者|崔玉贤 出品| 网易科技《科学大师》栏目(ID:tech_163) “武汉暴露的问题比较严重,大量的病人都没有通过社区接诊,涌向大医院。大医院一天接诊1500-1600甚至2000的发热病人,挤爆了大医院,造成了大医院诊疗

作者|崔玉贤

出品| 网易科技《科学大师》栏目(ID:tech_163)

武汉暴露的问题比较严重,大量的病人都没有通过社区接诊,涌向大医院。大医院一天接诊1500-1600甚至2000的发热病人,挤爆了大医院,造成了大医院诊疗的瘫痪。这么多病人再大的医院,再强的能力也不行。”北京清华长庚医院执行院长董家鸿院士在接受网易科技等媒体采访时,谈及了他在武汉疫情中发现的主要问题。

董家鸿,中国工程院院士,清华大学附属北京清华长庚医院执行院长,国际著名肝胆外科专家和肝脏移植专家,在国际上首次提出“精准外科”新理念,创立了精准肝胆外科范式。这一理念已被广泛应用于胰腺外科、神经外科、脊柱外科、整形外科、介入治疗科等诸多临床专科领域,促进了当代外科理念和范式的革新。

鉴于其对当代外科发展的引领性贡献,法国国家外科科学院、美国外科学会和欧洲外科学会同时授予他外籍院士或荣誉会士。

董家鸿院士:我们的新冠肺炎智能诊断系统无偿给美国

此次新冠肺炎疫情发生后,董家鸿毫不犹豫地奔赴一线。大年初一,董家鸿所在的清华大学长庚医院的临床医学专家和清华大学多个院系的人工智能专家,就组建了8个攻关组、突击队,针对疫情防控的多个重要环节研发智能化的技术,用科技的手段抗疫。

通过一个月时间的紧急攻关,研发出了10余款针对此次疫情的智能化产品。

“我们第一时间感受到武汉的疫情爆发,大量的病人聚集医院造成了社会的恐慌。因此,我们设计了新冠感染自测评估系统,仅10天时间就上线了应用,缓解了社会恐慌,在引导理性就医方面发挥了作用。”董家鸿表示。

据了解,该新冠感染自测评估系统已通过互联网向公众发布。目前提供5种语言的版本,在全球20多个国家上线,1000多万民众通过该系统进行了自测。“现在我们非洲这边也在关注,未来需要的话还会面向非洲这些国家再进行语言的翻译,做出相应的语言版本。”董家鸿透露。

此外,该团队还推出了“社区智能疫情防控系统”与“智能门诊预诊分诊系统”。

“社区智能疫情防控系统”主要针对社区人群自主测评,自动上报到社区中心终端,通过该智能化的手段,实现社区全人群动态的检测、追踪,替代了效率低、容易疏漏的传统手工手段,大大提高了社区管控的精准度和效率。

“智能门诊预诊分诊系统”则针对前文中提到的大量人群涌入医院,造成医院瘫痪的问题做出了解决方案。该系统可以快速精准地将就医的人群进行分类,根据感染风险的高低进行分类,实现快速分诊,避免交叉感染,同时也降低发热门诊的负荷。

另外,董家鸿还介绍了智能诊断、隔离病房移动生理指标检测系统、康复人群智能管控系统、隔离病房机器人等智能化产品。

值得一提的是,以上多款智能化产品仅用时不到一个月时间便完成了研发到上线的工作。

“这些系统为什么能够短时间研发出来?是因为我们过去有这方面的积累,长期在关注着国家健康医疗的需求,平时我们在这方面已经有一些技术的积累和储备,这个时候正好应用到这里。”董家鸿表示。

随着疫情全球化蔓延,这些应用还被无偿提供给全球其他国家。

“这次美国MIT和斯坦福大学都提出了合作,我们新冠肺炎的智能诊断系统也都无偿的提供给了他们。我们所有自主研发的技术产品都是免费的分享到国际上任何一个国家,这是基础。我们是一个志愿者行动。”

当然除了提供智能化防控技术之外,董家鸿认为中国在方舱医院、社区管控、医疗资源应急调配等方面的经验,对疫情严重的国家也有借鉴意义,值得推广。

在紧张的一个小时采访中,董家鸿教授还分享了他对疫情防控的深刻体会。他认为在后疫情时代,国家应当组织相关专家对疫情防控中暴露的问题和短板进行复盘和反思。

以下为《科学大师》对话董家鸿院士主要内容:

一、神速:2天上线武汉隔离区管控系统

1、《科学大师》:数字化的防控和智能的远程系统,现在整体在疫情战役当中应用的效果怎么样?在应用过程当中有没有发现一些还需要改进的和下一步可以攻关的问题,下一步怎么解决?

董家鸿院士:疫情的智能防控方案应该说是针对疫情防控整个过程全流程整体的解决方案。概括起来可以分为院前、医院和院后这三个环节。

第一,在院前。在社区居民的自测评估,还有社区的人群管控方面已经发挥了重要作用,通过我们系统可以对全社区的全人群实行全时域精准无疏漏的防控和动态追踪。

第二,在医院的部署应用。我们主要是部署在武汉的定点医院,收治重症病人的医院,包括武汉大学中南医院、武汉科技大学天佑医院、雷神山医院等。这些医院部署以后,提高了这些医院的诊治和救治效能。提高了诊断的准确率,提高了诊断的效率,还有提高了重点评估的效果。

第三,针对院后康复的人群,我们通过信息系统进行全人群动态的追踪管控,这样也是极大地提升了效率。

另外,全人群的康复者的管控,我们还是希望未来对这一批新冠病人长期随访,直到观察终点,看看这一批病人受损的器官功能,像肺功能能不能最终恢复,通过这个系统进行系统的最终评估。

再一个就是通过远程会诊,可以动员全国后方的这些专家团队。因为一线的专家,大概重症的专家来了10%,新冠肺炎非常复杂,除了呼吸、感染,重症这些专科医院还需要心、肾、脑等等这些器官,所以专家资源还是相对缺乏的。

通过远程的协同诊疗平台,我们可以提供远程的医疗服务,这个是在中国医师协会负责组织全国各专科的专家,通过信息系统,高科技的信息系统平台来实现远方和一线无缝隙的连接,提供高效的多学科联合会诊。

董家鸿院士:我们的新冠肺炎智能诊断系统无偿给美国

2、 《科学大师》:到现在为止我们投入人工智能诊断系统大概有多少套?成功的案例有没有?有没有数据?

董家鸿院士:第一,在人工智能自测评估系统,三个礼拜前的统计已经有20个国家,1000多万的人群在应用,这是一个数据。现在这个数据最近我们还没再统计,应该远远超过这个数据了。

第二,我们的人工智能肺炎诊断应用,现在已经有2000多例的诊断结果,准确率达到95%以上,这是接近甚至超过专家的水平了,当然它的诊断更快捷,刚才说了只需要把这些数据导入到里面就可以。

第三,远程会诊系统已经在武汉地区的5家医院里面布置了,提供给医院做远程多学科的专家会诊。我自己亲自主持和参加的会诊就有4个病例,我们是组织了上海、广州、北京专家,给他们进行会诊,会诊了以后对治疗决策和治疗方法有一定的指导帮助作用。据我了解和随访,2个病例通过会诊以后调整了治疗方法和策略,病人病情得到了好转,向着康复的方向转变。

在这个方面,我们中国医师协会是和清华大学合作,清华大学是提供技术平台、技术支撑,远程医疗技术平台的技术支撑,整合了清华大学以及互联网高科技的公司,还有联通集团。我们中国医师协会组织了40多个分会,近万名专家作为志愿者参与到远程医疗当中,这也是为了国家联防联控机制提出的前方临床救治和后方多学科学术资源相结合的这样一个线上线下相结合的科学防治模式。

另外我们在隔离点管理了95个隔离区,到目前为止11000多名康复患者,提供了全人群的精准管控,极大地提高了康复者隔离区管控的效率。

3、《科学大师》:一下子上了这么多系统,这些系统在整个开发当中花了多长时间? 

董家鸿院士:这个系统总共研发时间是花了一个多月,自测评估系统是花了10天的时间,我们第一时间感受到武汉的疫情爆发,大量的病人聚集医院造成社会恐慌,第一时间就设计了自测评估系统,10天时间就上线应用了,缓解社会恐慌、引导理性就医发挥了作用。

第二个系统,人工智能辅助诊断系统花了15天的时间。这个系统我们是和武汉一线的几家定点医院合作的,像雷神山医院、天佑医院,还有武汉的中南医院这几家合作,花了15天的时间。

其他的系统都在陆续的,像智能机器人花的时间比较长一点,到现在还没有完全进入临床使用,还在试验阶段。智能分诊系统研发得也比较快,也花了15天时间。

隔离区的管控系统是2月23日到了武汉以后,和武昌区政府领导、一线的医生座谈调研以后发现需要这样一个系统。原来他们都是靠手工管控那么多人,很困难,效率很低。我们了解到这个需求以后应急花了2天时间。

这些系统为什么能够短时间研发出来?是因为我们过去还是有这方面的积累,因为长期在关注着国家健康医疗的需求,平时我们在这方面已经有一些技术的积累和储备,这个时候正好应用到这里。

4、《科学大师》:现在远程医疗难在哪?人工智能对远程医疗能起到哪些支撑作用?

董家鸿院士:远程医疗目前最大的难点、痛点主要在于病人信息量巨大,高通量传输需要保真、清晰、无延迟,比如患者肺部CT标准影像会包含5000到6000张连续图片文件容量甚至多达几百兆,以往的技术很难实现大规模数据传输。另外,延迟问题使双方交互存在障碍。

我们研发的远程移动协同诊疗系统克服了这几个问题:一是应用了先进的数据压缩技术,保证庞大数据通畅传输的同时实现了超低时延的传输,远程专家实时同步参与诊疗;二是使用了独创的影像增强算法,全面提升了远程端影像清晰度,让远程专家可以看到和原图一样清晰的CT影像;三是视频图像的冻结技术,让远程医生可以冻结影像资料,进行标注和操作指导;四是全球多节点覆盖,实现包括亚洲,欧洲,美洲等跨洲的高清音视频沟通。

比如在手术操作的时候,我们通过视频画面的共享,远程的医疗可以冻结这个画面,比如手术的画面可以冻结,在视频上进行标注、引导,对一线的医生进行操作指导,这就是远程的交互协同,这些都是以前的系统所不能实现的,通过我们这个系统解决了这些远程医疗当中的障碍。

董家鸿院士:我们的新冠肺炎智能诊断系统无偿给美国

二、智能化疫情防控体系可复制

5、《科学大师》:能不能详细介绍一下康复智能管理的体系?比如它包括什么样的高科技,是怎么实现一整套管理的?这个系统是不是适合全球?除了适合新冠肺炎以外,是不是适合其他的一些疾病的比如说康复智能管理?

董家鸿院士:它是一个自主的测评,康复人群自主测评,和系统的管控相结合的这样一个系统。也就是说每个康复者都有智能手机,通过智能手机终端对自我的健康状况进行评估,但是这个评估是根据手机的问卷,他的体温,他的症状,有没有呼吸道症状,有没有其他消化道症状等全身症状,它的检测结果也会共享到这个平台上面。

这些信息会推动系统汇总到网格员,每一个隔离区都有一个终端,这个终端的医生和护士,管理人员就会了解到这个区域里面所有康复者的状况,精准到每个人,都在这个系统里有显示。每一个隔离区的信息又汇总到区政府的卫健委,和我们的终端里面,这样区政府就可以对整个区的所有隔离点里面旁副人群的状况有掌握。同时掌握整个隔离区,每一个隔离点床位的情况,还有预计出院病人的情况。这样就可以整体掌握资源,今天预计有多少床位空出来,同时对多少病人康复者进入隔离区,可以精准地进行资源调配。

隔离区将来这个系统还会为每一个康复者提供长期的健康追踪,直至我们观察的终点,比如一年后病人全身的情况怎么样,我们还会定时提醒这些患者做定期的随诊,到医院复查,这样就把这个病人进行了全程的管理,确保每一个病人能够最佳康复。隔离区的病人还可以在隔离区和网格管理员、医生和护士进行互动、交互,除了医疗方面这些求助之外,生活上的求助也可以提给隔离区的管理员,这样提高病人隔离区生活的体验和满意度。

我们希望这个系统将来也能成为其他的慢病或者疾病恢复以后的管理工具,确诊管理。因为这个系统其实是有普适性的,它可以转换成其他任何疾病全程的管理。

6、无论是评测还是智能分诊,还是远程医疗,包括后面康复人员的管理系统,这些系统在疫情过后我们会推广吗?还会有复制性吗?

董家鸿院士:这个系统将来的推广和可复制性。

这个系统对传染病的疫情防控是有重要作用的,同样可以推广到未来其他的慢病管理,像个人自测系统可以推广到任何疾病,都可以做个人健康的评估。因为现在国家2030行动计划也倡导每个人都是自己的健康第一责任人,要普及健康知识,要提高全民的健康意识,通过这种个人的健康评估系统,我们可以实现提高全民的健康意识,另外对自我的健康评估掌握自己的情况。当然,未来我们还会在这个系统基础上面针对不同疾病的高风险人群,比如心血管疾病、肺病、肿瘤这些高风险人群,我们还会设计不同的专项的自测评估系统。

另外,疾病的长期管理,就是我们现在用于隔离区康复人群的管理系统,这个系统也可以推广到其他的这些急性期后的病人管理,比如心肌梗塞的病人,在医院放了心脏支架,或者大小手术,或者是肿瘤的病人我在医院里面做完手术了。术后的管理是我们国家普遍的短板。通过这个系统,就可以实现病人的全程管理,动态监控,定期提示复诊,尽早发现这些新的问题,及时处理,这样就可以大大提高治疗效果和病人的健康状况,这些系统我们希望将来能够为全人群、全周期、全方位的健康管理提供信息化的现代工具。

三、中国疫情治疗方案海外可借鉴 

7、《科学大师》:中国的专家和这套系统在跟国外对接的时候,需要外方提供哪些条件和资源?我们输出的时候主要是从哪几方面?

董家鸿院士:我们输出的主要是软件。一个就是智能的自测评估系统,这个系统是通过互联网向公众发布的,任何有网络的地方,都可以在网络上下载,任何全球的居民只要从网络上下载就可以自测。我们是提供了5个语种的版本,应该是覆盖了大部分语言的民族。现在我们非洲这边也在关注,未来需要的话还会面向非洲这些国家再进行语言的翻译,做出相应的语言版本。

第二,智能的诊断系统,我们也在国际上共享,和韩国、美国分享了。

第三,技术上的合作。因为这次美国MIT和斯坦福大学都来提出要合作,用我们这一套新冠肺炎的智能诊断系统,我们也无偿地提供给他们。通过1600多例非常宝贵的病人资料研发出这个系统出来,我们也分享给美国,他们可能在这个系统基础上面,运用我们的技术继续做适合美国国情的在地化改进。

8、 《科学大师》:我们给海外输出智能的防控方法或者是方案,这个合作是免费的吗?还是说跟他们有一个共同的开发和这个过程?

董家鸿院士:免费是基础,我们所有的研发,自主研发的技术产品都是免费的分享给国际上面的任何一个国家,这是基础。第二,在技术上面我们可以共同研发,其实就是这些技术在地化的过程当中,我们可以提供合作,都是免费的,都是无偿的,我们是一个志愿者行动。

9、《科学大师》:现在新冠肺炎的全球蔓延,中国有哪些诊疗方案对国外有借鉴意义?比如说您建不建议国外也建这种方舱医院?

董家鸿院士:中国经验对国际上的疫情防控是具有非常重要的借鉴价值。我觉得很多东西是在国际上面、在其他国家可以实现的,有些东西是不能实现的。比如说封城这种,在有些国家不能实现。像方舱医院我觉得是非常智慧的方法,像意大利这种暴发量、感染率很高的国家是可以实现的。

另外,我们在前期病人救治当中所获得很多经验,应该也可以给国际社会采纳。比如对轻症病人的处理主要是隔离,重症病人才需要进行紧急的监护治疗。尤其是早期的干预,防止病人的重症化可能是降低死亡率最最主要的策略,这是非常重要的可以借鉴的。

在智慧智能的防控技术,我想是可以为外国所借鉴的,实际上我们这些技术已经在向国际上推广应用,比如个人自测评估系统,社区的疫情管控、智能管控系统,以及医院内的智能分诊、智能诊断。

新发传染病大家都没有经验,我们通过智能诊断能够反映中国经验,另外又有现代科技的融入,可以给国际社会借鉴。

四、反思:疫情防控的短板在哪?

10、《科学大师》:对于这次疫情,您有没有什么最深的感悟,以后您觉得我们应该怎么更好地完善整体公共卫生包括医疗体系?

董家鸿院士:在后疫情时代,应组织相关领域专家对本次疫情防控中暴露的问题和短板进行全面复盘和反思。我个人的认识,体会比较深的有以下几点:

第一,我们的疾控体系是严重的短板,包括疫情的直报体系,包括整个疫情防控的这样一个分级诊疗的体系,还有指挥体系,我觉得都要反思,怎么样来完善重大新发传染病的系统防控。

第二,分级诊疗体系,国家其实一直高度重视强基层,要建立健全分级诊疗体系。但是因为制度的障碍,这个制度的障碍我觉得主要是一个政府的管理制度障碍,还有医保和医疗之间联动的障碍,一直没有能够很好地推进下去,我想疫情之后现在国家领导已经在关注这个问题了,疫情之后肯定会来进一步检讨分级诊疗体系的问题。

这一次暴露的突出问题主要是一线社区第一道防火墙没有起到好的作用,基本上是失守的。像北京来讲,北京长庚医院是在京北地区是一个最大的医院,其实我们的病人都不是从社区转来的,都是病人有发热症状、呼吸道症状以后,我们是第一站。

武汉暴露的问题比较严重,像大量的病人都没有通过社区接诊,涌向大医院,大医院一天接诊1500、1600甚至2000的发热病人,其实是挤爆了大医院。一个是造成大医院里诊疗的瘫痪,这么多病人,再大的医院、再强的能力也不行,另外就是院内交叉感染,这是疫情蔓延重要的因素。

第三,在医疗机构,大的医院里面针对传染病的治疗防控设施还是严重不足,包括我们医院,也是疫情来了以后紧急根据防控的要求,改造我们发热门诊,临建隔离留观区,这些东西我们平时就应该有预备的可用的空间,这样就不至于疫情来临的时候临时抱佛脚,临时动员,这样一个是浪费,另外响应的速度也会受影响。

第四,公共卫生这一块如何建立医和卫联动融合,这个将来也是要考虑的。公共卫生这一块如何能深入到基层去、社区去,跟医生们一起来发现这些疫情的苗头,来进行防控,这其实也是未来应该要考虑的。公卫人员的比例,应该是1万人口里面有2个,医生大概万人里面7个左右,我们国家远远没有达到这个数字。

未来我觉得公共卫生系统的建立,分级诊疗体系的建立,特别是社区机构的建强、建大,我想是我们国家着重考虑的。

11、 《科学大师》:也有观点说这个病毒可能会变异,和人类长期共存,它会成为一个和感冒一样的病,这样的话它的疫苗和药物研发非常重要,您怎么看?

董家鸿院士:疫苗的重要性就是如果这个病毒慢性化和共存下来,疫苗就成为重要的下一步的防控手段。

但这个还是一个未知数,现在对这个病毒到底会不会慢性化还不知道。这个病毒和SARS病毒都是冠状病毒,它的生物学特性,对人体宿主的相互作用会不会像SARS那样现在不清楚。如果要是SARS那样,病毒随着疫情消散以后,这个病毒也就在人群当中清灭了,那可能疫苗的意义也就不是那么大。但是也不好预测,我觉得在不知未来的情况下做疫苗的研发应该还是有一定必要的。

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