從2020年1月25日(大年初一)開始,清華大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院、人工智能研究院等機(jī)構(gòu)的臨床醫(yī)學(xué)與信息科技專家,組成8支科技攻關(guān)突擊隊(duì)。經(jīng)過一個(gè)月的時(shí)間,共研發(fā)出10個(gè)智能化技術(shù)產(chǎn)品,為疫情智能防控提供了一套整體解決方案。對(duì)此,健康報(bào)記者近日專訪中國工程院院士、清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院執(zhí)行院長董家鴻,請(qǐng)他暢談數(shù)字技術(shù)在疫情防控中的作用,及未來應(yīng)用前景。

健康報(bào):1個(gè)多月前,清華大學(xué)聯(lián)合中國醫(yī)師協(xié)會(huì)組成遠(yuǎn)程醫(yī)療隊(duì),由您帶隊(duì)赴武漢。您和團(tuán)隊(duì)在武漢的主要任務(wù)是什么?目前進(jìn)展如何?

董家鴻:2月25日,受國務(wù)院新冠肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制醫(yī)療救治組派遣,我?guī)ьI(lǐng)清華大學(xué)和中國醫(yī)師協(xié)會(huì)組成的國家遠(yuǎn)程醫(yī)療隊(duì)赴鄂工作組馳援武漢。醫(yī)療隊(duì)抵達(dá)武漢后,迅速在雷神山醫(yī)院、武漢協(xié)和醫(yī)院西院區(qū)、中南醫(yī)院和天佑醫(yī)院部署應(yīng)用了清華大學(xué)系列創(chuàng)新研發(fā)的智能新冠肺炎診治醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品。

我們通過調(diào)研獲悉了社區(qū)需求,專門研發(fā)出針對(duì)隔離區(qū)康復(fù)人群的人工智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)康復(fù)隔離人群高效、精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)服務(wù)。到目前為止,已為160個(gè)隔離區(qū)的1.6萬多名康復(fù)患者提供精準(zhǔn)服務(wù)。此外,隔離病房機(jī)器人、核酸檢測(cè)用取咽拭子機(jī)器人等人工智能設(shè)備研發(fā),都已部署到一線醫(yī)院進(jìn)行臨床測(cè)試。

當(dāng)前,疫情呈現(xiàn)出全球大流行態(tài)勢(shì)。我們將自主創(chuàng)新研發(fā)疫情防控人工智能系統(tǒng)和遠(yuǎn)程診療系統(tǒng),全部無償提供給國際社會(huì)應(yīng)用。同時(shí),研發(fā)團(tuán)隊(duì)愿意在技術(shù)層面開展合作研發(fā),為推動(dòng)中國系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本地化貢獻(xiàn)力量。

其中,新冠病毒感染自測(cè)評(píng)估系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)布,已翻譯成英語、日語、韓語、波斯語和意大利語5個(gè)外語版本,有25個(gè)國家2000多萬民眾下載使用。另外,新冠肺炎人工智能診斷系統(tǒng)是以中國數(shù)千例確診的病人資料為基礎(chǔ),攻克特殊算法和病變范圍立體定量等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)而成。該系統(tǒng)已分享到韓國、美國。

健康報(bào):據(jù)了解,您去武漢前,已經(jīng)開始了“清華COVID-19智能防控系統(tǒng)”的研發(fā)工作。其應(yīng)用范圍和效果如何?

董家鴻:疫情暴發(fā)后,清華大學(xué)第一時(shí)間緊急組建醫(yī)工結(jié)合的科技攻關(guān)突擊隊(duì),由北京清華長庚醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)專家和清華大學(xué)多院系人工智能及新一代信息技術(shù)專家組成8個(gè)攻關(guān)組,分別針對(duì)疫情防控多個(gè)重要環(huán)節(jié),形成了針對(duì)新冠肺炎防控全鏈條智能解決方案,從院前到院中并延伸至出院后。居民個(gè)人感染自測(cè)系統(tǒng)、社區(qū)智能防控系統(tǒng)、智能輔助診斷系統(tǒng)、隔離病房巡診機(jī)器人等10個(gè)智能化抗疫科技成果相繼問世。隨即,清華大學(xué)向武漢市政府捐贈(zèng)了全套設(shè)備,同時(shí)國家遠(yuǎn)程醫(yī)療隊(duì)到武漢一線部署智能防控系統(tǒng)。

在院前防控方面,居民自測(cè)評(píng)估系統(tǒng)及社區(qū)疫情防控系統(tǒng)能對(duì)社區(qū)進(jìn)行全人群監(jiān)測(cè)管理和動(dòng)態(tài)追蹤;在醫(yī)院診療方面,智能輔助診斷系統(tǒng)在武漢大學(xué)中南醫(yī)院、武漢科技大學(xué)天佑醫(yī)院、雷神山醫(yī)院等重癥患者定點(diǎn)醫(yī)院使用,提高了診斷的準(zhǔn)確率和效率,降低了醫(yī)生工作負(fù)荷;針對(duì)出院后隔離區(qū)康復(fù)人群的智能護(hù)航系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)龐大康復(fù)人群的統(tǒng)一管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和長期隨訪觀察,評(píng)估和掌握康復(fù)者受損的器官功能及全身健康狀況的恢復(fù)情況等。

研發(fā)過程是緊張和艱辛的。在前期建立的臨床醫(yī)學(xué)研究CDR模式及醫(yī)工結(jié)合研究基礎(chǔ)上,團(tuán)隊(duì)必須時(shí)刻關(guān)注新冠肺炎防控中的實(shí)際需求,緊急凝練出亟待解決的科學(xué)與技術(shù)問題。來到武漢以后,遠(yuǎn)程醫(yī)療隊(duì)馬不停蹄開展調(diào)研,先后到武昌區(qū)政府,雷神山醫(yī)院、武漢大學(xué)中南醫(yī)院等8家定點(diǎn)醫(yī)院,以及江漢方艙醫(yī)院、武漢軟件職業(yè)工程學(xué)院隔離治療點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的部署及實(shí)地調(diào)研。在武昌區(qū)中華街道,社區(qū)疫情智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投入應(yīng)用,建立了以新冠肺炎康復(fù)人群持續(xù)追蹤管理為重點(diǎn)的社區(qū)網(wǎng)格化疫情防控體系。

針對(duì)在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的迫切臨床需求,如降低防護(hù)服帶給醫(yī)務(wù)人員的工作負(fù)荷及醫(yī)療操作障礙、患者重癥化監(jiān)測(cè)與預(yù)警以及方艙、隔離區(qū)龐大康復(fù)人群的管控等重點(diǎn)問題,團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了新一輪的研發(fā)計(jì)劃,包括結(jié)構(gòu)化語音病歷、無線心肺聽診、可視化輸液穿刺技術(shù)、新冠肺炎重癥化預(yù)警系統(tǒng)等智慧醫(yī)療手段的研發(fā)。

健康報(bào):去年,清華長庚醫(yī)院在全球率先實(shí)現(xiàn)了5G支持多中心遠(yuǎn)程協(xié)同手術(shù)。在新冠肺炎疫情防控中,清華大學(xué)的遠(yuǎn)程協(xié)同診療平臺(tái)突破了哪些難點(diǎn)?效果如何?

董家鴻:新冠病毒除了侵犯肺部,還會(huì)造成心、腎、腦等器官的傷害。通過使用遠(yuǎn)程協(xié)同診療平臺(tái),可以使后方多學(xué)科專家共同研討,提供聯(lián)合診療方案。

遠(yuǎn)程醫(yī)療難點(diǎn)在于病人信息量巨大。比如,患者肺部CT標(biāo)準(zhǔn)影像會(huì)包含5000張~6000張連續(xù)圖片,文件容量甚至多達(dá)幾百兆,而以往的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸。另外,延遲問題使雙方交互存在障礙。

清華的遠(yuǎn)程協(xié)同診療平臺(tái)克服了這幾個(gè)問題:一是應(yīng)用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),保證龐大數(shù)據(jù)通暢傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)了超低時(shí)延的傳輸,遠(yuǎn)程專家實(shí)時(shí)同步參與診療;二是使用了獨(dú)創(chuàng)的影像增強(qiáng)算法,全面提升了遠(yuǎn)程端影像清晰度,讓遠(yuǎn)程專家可以看到和原圖一樣清晰的CT影像;三是應(yīng)用了視頻圖像的凍結(jié)技術(shù),讓遠(yuǎn)程醫(yī)生可以凍結(jié)影像資料,進(jìn)行標(biāo)注和操作指導(dǎo);四是全球多節(jié)點(diǎn)覆蓋,實(shí)現(xiàn)跨洲的高清音視頻溝通。

在武漢期間,遠(yuǎn)程協(xié)同診療平臺(tái)在5家醫(yī)院得到應(yīng)用。我參加會(huì)診的4個(gè)病例中,兩個(gè)病例調(diào)整了治療方案,加速了康復(fù)。3月16日,雷神山醫(yī)院組織了一場(chǎng)跨國的多學(xué)科專家會(huì)診。在北京、上海,以及美國、澳洲的專家,利用遠(yuǎn)程協(xié)同診療平臺(tái)進(jìn)行了會(huì)診。

健康報(bào):現(xiàn)在疫情防控已經(jīng)進(jìn)入下半場(chǎng),數(shù)字技術(shù)如何繼續(xù)發(fā)力?

董家鴻:“清華COVID-19智能防控系統(tǒng)”系列技術(shù)可望在后疫情時(shí)代轉(zhuǎn)換、拓展,應(yīng)用于傳染病和慢性疾病的全程管理,為全人群、全周期、全方位的健康管理提供信息化、智能化、現(xiàn)代化的服務(wù)工具。我認(rèn)為,在疫情防控的下半場(chǎng),數(shù)字技術(shù)將在以下方面繼續(xù)發(fā)揮作用:

一是出院患者可以通過智能手機(jī)答卷,填寫自我健康狀況并上傳,方便健康追蹤處理,并定時(shí)提醒復(fù)診。

二是智能護(hù)航系統(tǒng)可以對(duì)龐大康復(fù)人群進(jìn)行統(tǒng)一管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和長期隨訪觀察,評(píng)估和掌握康復(fù)者受損的器官功能及全身健康狀況的恢復(fù)情況。

三是利用疫情地圖、周圍醫(yī)療資源、交通、移動(dòng)通信、電商消費(fèi)數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)資料,建立病毒感染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)系統(tǒng),提示相關(guān)區(qū)域的感染風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),結(jié)合自測(cè)系統(tǒng),引導(dǎo)疑似病例合理就診。

四是應(yīng)用數(shù)字技術(shù)加強(qiáng)對(duì)境外人員的管理,以及散發(fā)和輸入病例的防控。后疫情時(shí)期,應(yīng)組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍?duì)本次疫情防控中暴露的問題和短板進(jìn)行全面復(fù)盤和系統(tǒng)分析。從醫(yī)生的視角來看,應(yīng)充分利用信息系統(tǒng)支撐平臺(tái)構(gòu)建區(qū)域分級(jí)防控體系,發(fā)揮基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)、二級(jí)醫(yī)院、三級(jí)醫(yī)院的不同作用。

另外,云計(jì)算以強(qiáng)大的計(jì)算力及優(yōu)化人工智能算法,可以助力病毒基因測(cè)序、疫苗及藥物研發(fā)。區(qū)塊鏈疫情采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以分布式在線采集全人群健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、外出情況和重大疫情防控信息,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)防控的目標(biāo),提高監(jiān)測(cè)效率。

健康報(bào):此次新冠疫情的防控,對(duì)大型公立醫(yī)院下一步發(fā)展有何啟示?

董家鴻:這次疫情暴露出的突出問題是基層醫(yī)療這第一道防火墻失守。武漢疫情暴發(fā)時(shí)期,大量病人沒有經(jīng)過社區(qū),直接涌入大醫(yī)院,造成醫(yī)院嚴(yán)重過載,病人不能得到及時(shí)診治。同時(shí),大量人群在醫(yī)院內(nèi)聚集造成嚴(yán)重院內(nèi)交叉感染,成為疫情蔓延的重要因素。我們應(yīng)該深刻吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),重塑我國衛(wèi)生健康體系,尤其是充分發(fā)揮基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的作用,利用人工智能及信息技術(shù)平臺(tái)落實(shí)分級(jí)診療制度。

大型公立醫(yī)院在分級(jí)診療制度落地中扮演著至關(guān)重要的作用。在我看來,大型公立醫(yī)院應(yīng)著力于區(qū)域內(nèi)居民健康醫(yī)療服務(wù)體系的重建,通過信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)整合協(xié)同,真正建立以居民健康為中心的分級(jí)診療體系,為居民提供整合式、連續(xù)性、系統(tǒng)化的醫(yī)療健康服務(wù)。比如,幫助康復(fù)醫(yī)院、二級(jí)醫(yī)院及社區(qū)醫(yī)療中心提升醫(yī)療水平,設(shè)立醫(yī)師培訓(xùn)平臺(tái)等。

編輯:姜秀平
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