來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 時(shí)間:2021-04-29 21:21:56 熱度:882
本報(bào)記者 張 曄
4月25日,《自然》子刊《NPJ數(shù)字醫(yī)學(xué)》(NPJ Digital Medicine)發(fā)表了我國(guó)學(xué)者的一項(xiàng)研究成果——基于人工智能圖像分析技術(shù)的新冠肺炎快速風(fēng)險(xiǎn)分層系統(tǒng)。這項(xiàng)研究能在救治新冠肺炎患者方面實(shí)現(xiàn)優(yōu)化醫(yī)療資源調(diào)度、及時(shí)介入治療,減少不良結(jié)局發(fā)生率,從而挽救更多生命。
這項(xiàng)將人工智能技術(shù)運(yùn)用于新冠肺炎診斷的研究成果由解放軍東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院放射診斷科盧光明、張龍江教授,聯(lián)合斯坦福生物醫(yī)學(xué)信息研究中心、深睿醫(yī)療等機(jī)構(gòu)聯(lián)合完成?!熬珳?zhǔn)預(yù)測(cè)新冠肺炎患者病情進(jìn)展并實(shí)現(xiàn)快速分診,是此項(xiàng)研究成果的重要價(jià)值?!北R光明表示,他們從醫(yī)學(xué)影像、臨床資料、實(shí)驗(yàn)室檢查等諸多維度入手,通過(guò)人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)模型篩選出新冠肺炎不良進(jìn)展的危險(xiǎn)因素,精準(zhǔn)識(shí)別28天內(nèi)可能需要重癥監(jiān)護(hù)、機(jī)械通氣,甚至發(fā)生死亡的危險(xiǎn)患者,同時(shí)預(yù)測(cè)這些高危患者從入院至出現(xiàn)各種不良結(jié)局的具體天數(shù)。
世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示,截至2021年4月25日,全球累計(jì)新冠肺炎感染患者達(dá)到1.46億人,其中超過(guò)300萬(wàn)死亡病例。新冠病毒持續(xù)暴發(fā)吞沒(méi)全球醫(yī)療資源,尤其造成重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)超負(fù)荷和機(jī)械通氣(呼吸機(jī))短缺,導(dǎo)致醫(yī)療擠兌。因此,準(zhǔn)確識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者并預(yù)測(cè)不良結(jié)局的發(fā)生時(shí)間,對(duì)優(yōu)化醫(yī)療資源分配和臨床分層診療具有重要意義。
據(jù)盧光明介紹,目前,重癥監(jiān)護(hù)病房和機(jī)械通氣等支持性治療資源的短缺是造成新冠肺炎病人死亡的主要因素。而當(dāng)前臨床常用急性生理和慢性健康評(píng)估Ⅱ評(píng)分、中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值(NLR)等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),以及以計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)為主的影像學(xué)手段,來(lái)評(píng)估感染性肺炎患者的病情嚴(yán)重程度。“但這些評(píng)估手段主觀性強(qiáng)、耗時(shí)長(zhǎng)、不夠全面,且無(wú)法對(duì)病情進(jìn)展情況進(jìn)行預(yù)測(cè)?!?/span>
“臨床急需能預(yù)測(cè)患者病情進(jìn)展情況的快速分診方法,以判斷需要ICU病房、呼吸機(jī)等醫(yī)療資源的病人數(shù)量及需要的具體時(shí)間,這也是優(yōu)化并保障醫(yī)療資源供應(yīng)、平衡疫區(qū)ICU負(fù)荷、實(shí)現(xiàn)及時(shí)救治的關(guān)鍵?!北R光明團(tuán)隊(duì)自2020年3月起,致力于創(chuàng)建全新的結(jié)合多種數(shù)據(jù)類型的綜合評(píng)估手段,以預(yù)測(cè)患者病情進(jìn)展情況及進(jìn)展時(shí)間。
他們集中內(nèi)地39家醫(yī)院3522例新冠肺炎患者的數(shù)據(jù)建立人工智能模型,用人工智能軟件處理并提取患者CT圖像特征,結(jié)合血液檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)和臨床資料,對(duì)患者在未來(lái)28天內(nèi)是否會(huì)發(fā)展為重癥并需要送入ICU進(jìn)行預(yù)測(cè),然后對(duì)可能出現(xiàn)重癥的患者進(jìn)行分層,預(yù)測(cè)他們是否會(huì)發(fā)生呼吸衰竭等需要機(jī)械通氣的情況,以及是否會(huì)發(fā)生死亡。此外,模型還會(huì)預(yù)測(cè)高危病人發(fā)生每項(xiàng)關(guān)鍵事件的時(shí)間點(diǎn),如:入院后多少天需要送入ICU或機(jī)械通氣、入院后多少天會(huì)出現(xiàn)死亡。
“我們的系統(tǒng)預(yù)判準(zhǔn)確率達(dá)到97.9%。”盧光明說(shuō),當(dāng)患者呼吸系統(tǒng)情況惡化時(shí),通常只有極為有限的時(shí)間來(lái)挽救生命,我們的研究通過(guò)全新的多類型數(shù)據(jù)融合實(shí)現(xiàn)了對(duì)患者病情發(fā)展的精準(zhǔn)預(yù)判。
盧光明表示,可以利用預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)優(yōu)化不同的醫(yī)療中心的資源分配,如提前調(diào)配醫(yī)生、ICU病床或呼吸機(jī)去疫情嚴(yán)重的醫(yī)院,或轉(zhuǎn)運(yùn)患者以平衡ICU負(fù)載。另外,在患者入院時(shí)即預(yù)測(cè)其對(duì)呼吸機(jī)的需求,可實(shí)現(xiàn)對(duì)高?;颊吒芮械谋O(jiān)護(hù)和病情評(píng)估。
此外,新成果將對(duì)醫(yī)療資源需求與死亡的預(yù)測(cè)結(jié)果相結(jié)合,可以在資源極為短缺時(shí),為最有可能受益的患者分配資源,“這有助于新冠肺炎流行期間的優(yōu)先配給策略制定?!?/span>
(責(zé)任編輯:秋彤)
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