您的CT片,可能是AI医生来读的

经济日报·经点科学工作室2020-03-12 18:48:37

在人工智能技术快速发展的今天,AI助力抗击疫情已经变成了现实。

南开大学计算机学院与北京推想科技联合研发了新冠肺炎CT影像AI筛查系统,已在包括湖北在内的国内40家医院应用部署。该系统完成一个300张CT影像的病例的计算,只需10秒左右。

截至3月12日,该系统已持续运行50余天,累计检测筛查8.1万病例,协助医生确诊新冠肺炎6000余例,系统敏感度(正确确诊率)98.3%,特异度(正确排除率)81.7%。

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AI系统的原理是怎样的?

新冠肺炎CT影像AI筛查系统包括两大模块。其中,影像诊断模块主要基于学习上千例新冠肺炎初诊病例数据,辅助医生提示疑似炎症区域。而定量分析模块则参照国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第七版)》指南要求,计算炎症侵犯肺部与所在肺叶的体积占比,辅助医生判断新型冠状病毒肺炎的严重程度,并结合以往检测结果辅助监测病程发展。

南开大学计算机学院教授程明明介绍说,AI系统主要具有两大功能:新冠肺炎的快速筛查、预警提示,以及数字化精准辅助诊断与病程监控。

如何保证AI系统的准确性?

AI系统是以肺结核、肺炎细菌培养6周后得到的确诊数据作为标准,使人工智能技术的CT影像筛查敏感度、特异度的平均值,超越了三甲医院主任级医师判断的平均准确率。

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早在2019年初,南开大学与推想科技就开始了人工智能技术用于CT影像诊断的相关研究,在基于CT影像的肺结核识别、肺结节检测等方面取得了系列突出成果。他们所构建的大型实验数据集,已经超越之前国际最大数据集10倍以上,并进行了相关实验。

“这些研究成果表明,人工智能CT筛查在疾病筛查方面具有巨大潜力。此次新冠肺炎疫情发生后,AI系统立即投入到战‘疫’一线,并在系统运行过程中快速学习、不断优化。”南开大学计算机学院教授程明明介绍说。

AI系统有何优势?

疫情暴发后,快速增长且基数庞大的待诊病人数量,让一线医生面临巨大压力。而超负荷的长时间工作,也直接影响了医生的诊断效率和准确率。同时,疫情波及地域广泛,基层医院缺乏经验,诊断新冠肺炎同样面临严峻挑战。

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而AI系统处理一个病人的几十张高清晰度CT数据仅需数十秒,若简单增加服务器数量,还可以将速度提升至数秒以内。这就为快速筛查提供了支撑。此外,除了对当前日期的肺炎情况进行定性和定量的预测以外,该系统也可以自动检测病人几天前CT影像中的疑似肺炎区域。这种自动关联的能力,为动态、精确、量化的监控病程,提供了支撑。

这些智能服务,一方面,大幅降低临床医师及影像医师的工作负荷;另一方面,通过大量数据学习和减少疲劳诊断提升了医生判断的准确率,也为医生提供筛查和动态病程监测的功能。

AI系统的应用潜力如何?

在开发人员与武汉同济医院、中南医院的医生交流过程中,许多医生都认为,CT影像AI筛查技术的临床应用,可以有效加速筛选“高度疑似肺炎患者”,减少患者的排队时间和院内交叉感染的风险。

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同时,患者将获得早期诊断和及时治疗,改善患者预后和降低病死率;有效缓解检测资源相对稀缺,医师经验不足的基层医疗机构的诊断压力;有效应用于无症状感染者的筛查工作中,减少漏诊,助力疫情防控。