发布时间：2020-3-5

中国工程院院士董家鸿

远程会诊

清华大学捐赠设备物资

　　北京日报记者 刘欢

　　3月2日，习近平总书记先后来到军事医学研究院、清华大学医学院，考察新冠肺炎防控科研攻关工作，他强调，人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术，人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新。疫情防控，一大批产自清华大学的科技新武器正在增援抗“疫”一线——

　　1  5G远程会诊显身手

　　2月25日，武汉雷神山医院。

　　刚刚抵达武汉的董家鸿，正在参加一场特殊的会诊。身处雷神山医院的他，与北京、上海等地的专家，借助5G网络，共同为一位新冠肺炎危重症患者会诊。

　　患者68岁，住在医院感染一科ICU病区。“患者基础疾病较多，2月10日转入武汉雷神山医院，这几天病情急剧恶化，出现呼吸循环衰竭和多器官功能障碍。经过ICU全体医护人员积极治疗，患者生命体征趋于平稳，但仍需呼吸机辅助呼吸和床旁血液透析维持肾功能……”雷神山医院医生详细汇报患者病史。

　　5G网络，让董家鸿和远在北京、上海的专家隔空相聚，讨论患者病情。现场图像清晰，资料同步、对话无延时……

　　会诊持续了一个半小时。结合患者病史特点、化验检查结果和影像学资料，专家们达成了患者的下一步治疗方案。

　　望着多地专家，隔空连线、远程讨论，制定后续治疗方案，一位武汉医务工作者很兴奋，科技的力量，使她对重症患者的后续治疗充满信心！

　　5G会诊，董家鸿很熟悉。早在去年，清华长庚医院就在全球率先实现了5G支持多中心远程协同手术。

　　此次疫情防控中，5G技术再显身手。

　　清华长庚医院联合清华大学精准医学研究院、联通公司、缙铖医疗科技公司等单位研发的新冠肺炎影像远程会诊平台和新冠肺炎移动集成医疗平台两大系统，目前正在武汉、北京两地部分收治新冠肺炎确诊患者的定点医院布设。

　　董家鸿介绍，新冠肺炎影像远程会诊平台，可以将需要会诊的复杂影像传输至远端专家的移动端。北京的医学专家即使在家里，也可以迅速和武汉医院的医生建立连接，从移动端获取高清CT图像，完成新冠肺炎特征影像的冻结、标记、标注等操作。多方专家更可远程联合读片讨论，提高复杂病例的诊断效率和准确性。

　　当地没有5G网络怎么办？董家鸿说：“我们采用新技术，在4G条件下也可以实现CT影像的多点快速传输和远程实时共享。”

　　新冠肺炎移动集成医疗平台更厉害，隔离病房患者情况，心电、超声等监护仪画面，均可在平台共享，使得多地专家联合会诊成为现实。“通过平台，后方的专家资源、先进经验可以迅速对接一线，支援医护人员。”董家鸿说。

　　2  10昼夜AI助手“上岗”

　　CT扫描是新冠肺炎诊断的重要环节，可患者众多，CT图像繁复，抗“疫”一线，放射科医生又十分紧缺，怎么办？

　　近日，有好消息传来，AI助手来了!

　　这位名为“新型冠状病毒肺炎智能辅助诊断系统”的AI助手，已率先在北京清华长庚医院、武汉大学中南医院、武汉科技大学附属天佑医院和雷神山医院“出诊”读片。

　　当医生把疑似病例的CT影像、临床症状、流行病学接触史等资料导入系统后，AI助手就可以通过AI影像识别模块，帮助医生读片，快速诊断新冠肺炎患者，“诊断效率和准确性都非常高，可达到专家级水平。”董家鸿说。

　　AI助手从无到有，只用了10个昼夜。这得益于两位院士的联手。

　　董家鸿和清华大学精密仪器系尤政院士联手组建了一个医研企融合创新联盟，北京清华长庚医院、清华大学精密仪器系、武汉大学中南医院、武汉科技大学附属天佑医院、雷神山医院和北京精诊科技公司均参与其中。

　　与病毒较量，就是和时间赛跑。

　　武汉和北京两地数十名来自发热门诊、呼吸科、影像科和重症医学科的临床专家及人工智能专家参与研发。联盟中，武汉三家医院都是新冠肺炎定点医院，医务人员工作虽然繁忙，但他们深知科研价值，放弃轮休全力配合，对大量资料进行整理和传输。

　　在京汉医生和专家共同努力下，1000余例确诊病例资料，以及一些非新冠肺炎患者的对照病例，摆在AI助手的面前，它开始了24小时不停歇地学习。

　　想要学得快，就得讲究学习方法。好在AI助手的“教师”之一——清华长庚医院曾做过肝脏等器官的类似研究，有最先进的算法。

　　高明的老师，勤奋的学习，AI助手迅速“成才”。它利用新冠肺炎影像自动识别算法，构建了综合诊断模型，依据国家最新版诊疗指南中的诊断标准，帮助医生快速、准确地识别新冠肺炎患者肺部特征性病变。不仅如此，AI助手还能对患者肺部病变做定量分析，动态监测患者病情的演变，精确评估疗效，并通过建立重型肺炎预测模型，对病情的变化提前预判，辅助医务人员对不同程度的患者开展个体化治疗，降低重症患者病亡率。

　　不仅有辅助诊断的AI助手，还有能辅助分诊的AI助手。

　　近日，家住天通苑北一区的一位患者来到清华长庚医院就诊。低热37.5℃，伴有咳嗽……分诊护士贾春立将患者病历信息录入“新冠肺炎智能分诊系统”，很快，系统给出红码，建议患者前往发热门诊就诊。

　　贾春立很感谢这位好“搭档”，“有了它，我们的工作效率提高很多。”

　　“发热门诊里，可能有新冠肺炎患者，也可能患者只是普通感冒或流感，但人群密集，很容易交叉感染。”董家鸿说，基于此，清华长庚医院和清华大学电子系联合研发“新冠肺炎智能分诊系统”，这位AI助手通过智能分析做出患病风险层级评估，实现快速精准分诊。

　　患者来医院就诊时，需要填写几个简单的问卷，测量体温、血压、心率、呼吸率……AI助手掌握这些信息后，迅速根据患者的情况发出建议——红色表示建议去发热门诊，橙色表示建议去常规门急诊，绿色则是建议居家观察。“整个过程，也就40秒左右，可以迅速分流患者，也可以减少盲目就诊。”董家鸿说。

　　目前，北京市医管中心已将该系统推荐给市属22家三级医院门急诊应用。近日，董家鸿也把这位AI助手带到了武汉——目前，该系统正在武汉科技大学附属天佑医院部署。清华大学专家也将通过“云部署”，将该系统应用至武汉市更多医疗机构的急诊、发热门诊中。

　　3  会采集咽拭子的巡诊机器人

　　2月24日，北京地坛医院隔离病房里，多了一位没穿防护服的“医生”，它不仅不怕感染病毒，而且能测体温、听诊、做超声，甚至还能采集咽拭子。

　　一个月前，这位“医生”还只是清华大学疫情防控应急课题申请书上的一行字——多功能隔离病房巡诊机器人。

　　项目组技术负责人是清华大学航天航空学院教授，有着一个很有机器人味道的名字：郑钢铁。疫情袭来，郑钢铁也和很多人一样，每天关注着疫情，一个想法在他脑海中渐渐成型：新型冠状病毒传染性极强，在隔离病房中紧张工作的医护人员冒着很大风险，能不能让机器人从事一些频繁且无创的操作，降低医护人员的风险？

　　郑钢铁找到董家鸿，探讨可行性。经过多次讨论后，庚子年大年初一，郑钢铁团队和清华长庚医院ICU主任许媛团队开始了多功能隔离病房巡诊机器人的研发。

　　该项目吸引了多位清华大学师生的参与，航天航空学院同学负责编写控制程序，计算机系师生帮助解决机械手操作软件兼容问题，机械系教师帮忙解决诊断器械夹具设计加工问题，车辆学院校友帮助解决机器人移动底盘问题……

　　疫情期间，工厂停工、物料缺失、物流不便，阻碍研究进展。师生们本着能够买的零件就不定制，能够简单化的零件绝不设计复杂的原则，加紧研制。2月12日，第一版机器人在清华长庚医院进行了首次测试。

　　测试之后，临床医生给出建议，机器人不断改进……进入地坛医院的机器人已是第三版——一个由人工智能技术控制的，可自动巡航的机械臂。

　　进入隔离病房后，巡诊机器人可以自动巡航，来到病人的床旁，用体温测量仪给病人测体温；将无线听诊器放在患者的胸部、心脏等指定部位，病人的呼吸音、心音会自动传输到监护病房的医生终端。机器人还可以“手持”超声探头为病人进行超声检查，超声图像同样也会传输到医生终端。

　　确诊新冠肺炎，需要采集咽拭子进行核酸检测。取样时，患者需要张开嘴，此时口腔、鼻腔都直接面对医护人员，风险很大。

　　也许很快，不怕感染的巡诊机器人就可以代替医护人员，担此重任。它其实已学会采集咽拭子，但动作还欠精准。董家鸿说，目前核酸检测经常会出现假阴性的情况，这跟取样不到位有部分关系。“取样时，一定要取到咽后壁上的黏液。机器人想要做好这个动作，还是挺难的。它得学会将取样管放到准确部位，完成连刮动作，同时还要精准控制力度，不能损伤患者的咽后壁。”

　　目前，项目组已完成两台巡诊机器人的制作，一台正在地坛医院测试，另一台正在加紧完善，随时准备驰援武汉。

　　“这次疫情既是一次艰巨的考验，同时也是将现代高科技应用于疫情防控的重要契机。”董家鸿期待着能尽快取得更多的科研突破，早日战胜疫情，更期待着在武汉日夜奋战的白衣天使们，都能平安归来。

　　战“疫”新“武器”

　　手机扫码自测风险

　　“感觉全身没劲，明显肌肉酸痛”“咽喉痛、流鼻涕”“干咳”；“两周前您居住、出差或旅行的省份”……

　　用手机扫码登录，在线选择症状，以及居住旅行史等，点击提交，就能得到一份感染新型冠状病毒的风险评估，以及相应的保健和就医指导意见。遇到确有就医需求的患者，系统还会提供周边医院信息和交通导航服务，以及医院就诊预约服务。

　　这就是由清华大学精准医学研究院、人工智能研究院与清华长庚医院研发的“基于群体个人自测数据的社区疫情智能防控系统”。经过中国医师协会以及清华长庚医院的多轮评测，该系统2月1日正式上线。

　　目前，疫情防控形势依然严峻，城乡社区和复工企业疫情防控尤为重要。

　　这套社区疫情智能防控系统，将智能手机作为数据采集工具，可实现社区居民或企业员工每日自测体温上报，大家只需按照问卷的要求填报、上传，就能构建一个从个人、社区、企业到政府的全地域、全方位、全人群的数据采集体系。

　　“如果能精准采集和动态监测每个社区的疫情数据，就可以对整个疫情的实时态势进行分析。”董家鸿透露，目前该系统已在天通苑社区、清华大学校园和一些大型企业应用，有关部门也正在向武汉、全国推广应用。

　　据统计，目前该系统已经为国内外累计提供226.78万人次的测评服务。

　　柔性可穿戴监测设备驰援武汉

　　最近，在浙江大学附属第一医院和北京协和医院，柔性可穿戴体温监测贴片和柔性心电贴片，已开展了25人次新冠肺炎确诊患者和密切接触者体温和心电监测应用。这是由清华大学航天航空学院教授冯雪团队研发的新“武器”。

　　“我们把一些柔性且带电极的贴片，贴在疑似或确诊病人身上，就可以连续监测他们的生命体征，比如体温、心电、呼吸的模式和频率以及血氧饱和度等。”董家鸿介绍，这些监测数据可以实时传输到手机App上，通过云端管理软件，实现对多个设备、多位病人病情的动态监测及分析。当病人出现体温升高等异常征象，设备能够报警，提醒医护人员及时前往处置。由此，既能降低医护人员的工作负荷，还可避免他们频繁接触患者，减少发生院内感染的风险。

　　目前，清华大学已向武汉大学中南医院、武汉科技大学附属天佑医院、雷神山医院，捐赠1000套柔性可穿戴体温监测设备，20套柔性可穿戴心电监护设备，应用于抗“疫”一线。

　　该系统还可应用于其他疾病，在抗“疫”胜利后，惠及更多患者。