新冠肺炎诊断挑战医疗系统负荷，以下23个肺炎CT智能方案成重要辅助诊断手段 | 机器之心

过去两个月，新冠肺炎患者数量的爆发式增长，让疑似病例检测需求井喷式发展，给紧张的医疗资源系统带来了极大挑战。核酸检测是目前患者确诊的最重要依据，但存在疫区符合核酸检测要求的医疗机构太少、核酸检测盒子供应不足、核酸检测审批流程太长、检出率过低（不过30%至50%）导致形成大量假阴性等问题，此时，有效的临床指针和经验成为重要的参考指标。

胸部CT是诊断肺炎的常规工具，检查速度快，影像可用于肺炎病变检出、性质判断、累及范围和诊疗评价等多方面用途。同时，这次新冠肺炎，肺部感染变化很快，在影像上主要表现为外带分布、多叶段、磨玻璃间质性改变，两三天就出现变化。有研究显示，胸部CT对新冠肺炎感染辨识的灵敏度为98%。

武汉大学中南医院影像科副主任张笑春等专家曾呼吁，采用CT影像作为此次新冠肺炎主要诊断依据。在国家卫健委2月3日颁布的《新型冠状病毒感染的肺炎的诊疗方案（试行第五版）》中，也规定将CT影像结果作为湖北省内临床诊断病例的诊断标准。在核酸检测的基础上，将 CT 影像作为额外检测依据，对无症状或核酸检测阴性但CT影像阳性的人予以隔离，是实现高度疑似病患“应收尽收，应治尽治”的重要思路。

然而，此次疫情爆发量大、患者也比较集中，很多医院都建立了专门的病区或发热门诊，新冠肺炎患者需要独立与普通患者之外的CT设备进行检测，所以急需大量新的CT设备。

每一名患者从入院的拍片评估、到查看进展、到治愈出院，少则拍两次片子，多的得拍四次片子，每一张片子多达600至800帧。对于疫区里的影像科医生而言，连续30多天无休、盯着看了约150万帧片子，并不是武汉市金银潭医院放射科的个例。

此外，护目镜、隔离服等措施除了给医生带来生理上不适之外，还给准确诊断带来极大的难度。医生在工作一段时间，护目镜里就全是雾气，而且因为防护服太闷而大量渗汗，将很大程度影响医生视线，尤其早期病人的影像都特别淡，小的病灶或者简单的病灶，根本看不清楚。

疫区的医生或许可以凭借繁多的病例“熟能生巧”，然而非疫区的医生接诊相关病例的经验少，在确诊过程中经常举棋不定，直到核酸检测显示阳性后才敢确诊，犹豫和等待期间，可能已经造成交叉感染甚至家庭聚集性发病。因此，从心理角度来看，医生们需要一种客观依据来增强自己的诊断信心。

此时，CT影像+AI识别的双保险技术方案真正派上了用场——系统可以帮助医生更为快速和准确地直接识别病灶。

新冠肺炎在 CT 影像上通常具备一些典型特征，如单发磨玻璃阴影、多发外周带磨玻璃阴影、双肺斑片状GGO伴节段性肺实变等；在新冠肺炎的不同阶段会有不同的影像学结果；同时，典型地没有肺空化，离散的肺结节，胸腔积液和淋巴结病等特征。这些图像特征都有助于通过胸部CT影像进行早期诊断。

通常，新冠疑似患者、确诊患者、康复患者都需要接受CT扫描以确定病情。新冠患者完成CT扫描时，影像医生在横切位、矢状位和冠状位观察，评估病变性质、范围，分析病灶。新冠肺炎产生弥漫性病灶，目前医生需要手动勾画出患者肺部的病灶范围，勾勒病灶边缘有时要耗费数小时。而现有AI公司推出的新冠肺炎智能影像诊断平台，利用深度学习和计算机视觉技术，实现精准提取重点病灶区域和纹理特征。对于新冠早期患者，AI可在肺部无明显形态学改变的条件下智能分析，识别早期病灶。对于新冠中后期复杂病变，AI可对肺叶进行智能化分割、定位病灶、定量评分、计算病变体积与分布、分析弥漫性病变、评估和预测疾病进展等。

现有市面上新冠肺炎CT智能诊断解决方案目前主要包含四大类型：医学影像远程诊断云平台、远程CT扫描系统、智能影像诊断平台、方舱CT。远程诊断云平台让基层医院患者能享受到三甲医院专业医生的影像诊断服务，远程CT扫描系统解决了基层医院购置CT后资深放射操作医生紧缺的问题，智能影像诊断平台通过人工智能技术加速影像诊断过程，方舱CT则满足了抗疫一线新冠患者在院外隔离场景中的CT扫描需求。

但目前CT智能诊断解决方案都是定制化的，每家医院的信息化基础设施情况各不相同，包括医院的网络环境、CT检查设备型号与版本、已有病例数据数量与质量、医生电脑工作环境等，新方案在正式投入使用前都需要进行大量调试、对接、部署工作。此外，影像特征与新冠之间也只是具备相关性而不是确定性，AI技术在新冠确诊方面只能起到辅助作用，对于CT检查阳性的患者，还需要做核酸检测进一步确认。

据机器之心统计，目前智能影像诊断产业中，在CT硬件层面主要以传统国内外CT仪器厂商为主，这些厂商也正积极与国内5G通信运营商合作，以加快满足基层医疗机构应用需求。在远程诊断云平台、智能影像诊断平台等软件类解决方案层面，则有大量创业公司、传统医疗软件公司、互联网巨头等多类机构参与。目前中国市场上超过100余家机构提供这四类智能解决方案，远程诊断云平台类解决方案相对应用成熟度高，有卫健委等政府背书在各地推广落地；但远程CT扫描系统因对通讯网络基础设施要求较高现有国内只是部分落地试用；智能影像诊断平台类解决方案由于需要大量标注数据训练模型，落地应用也取决与合作医院的合作程度及其影像数据情况，但各类医学影像AI公司都积极与医院开展联合研发；方舱CT则因安装部署速度快，且因本身也没有更多的应用效率或效果要求，能解一线CT拍摄需求的燃眉之急，并帮助积累大量影像数据用于后续研究。

目前市面上主要有以下四大类新冠肺炎CT智能诊断产品/解决方案：


产品类型	医学影像远程诊断云平台	远程CT扫描系统	智能影像诊断平台	方舱CT
产品描述	基于云平台技术的多终端在线阅片和远程诊断报告平台提供海量在线医学影像云存储功能，可调动医联体中上级医院或医生集团医生资源为基层医院提供专业阅片服务。	基于5G通讯网络，放射科医生可在远程实时进行CT扫描操作，根据病人的不同情况设置CT扫描参数，保证诊断精准度。通过远程操作可减轻基层医疗机构CT操作人员短缺问题。	提供量化的分析病情程度，针对单一病灶及全肺参数进行量化分析，辅助医生判断病情程度。随访对比功能对于异常肺炎征象进行定量评比，随访对比结果作为临床资料储备。	方舱CT是独立于室外的全身型方舱检查单元，无需进行场地装修改造，可以设置在紧邻发热门诊区域，能快速安装投入临床使用，方舱设有患者和医生双通道，避免交叉感染。
适用场景	基层医疗卫生机构、三级医院	基层医疗卫生机构、方舱医院	基层医疗卫生机构、三级医院	方舱医院
产品功能	专家远程阅片、疑难病例会诊、患者影像数据查看	远程CT扫描、患者影像数据查看	新冠肺炎病变区域自动检出、病灶定量分析、全自动前后片对比、新冠严重程度分级及疗效评估	新冠肺炎智能辅助筛查、远程会诊、平板电脑操作扫描、
产品形态	云平台	硬件+软件平台	硬件+软件平台	硬件+软件平台
产品组成	电子病历模块、电子报告模块、影像管理模块	千兆网络模块、CT远程扫描模块、影像数据管理模块	AI医学服务器硬件、影像智能诊断模块	独立扫描间、操作间、紫外线消毒装置等
使用方式	基层医院把新冠肺炎疑似病例影像传输到云平台中，医学影像专家可独立或以AI辅助诊断的方式，进行远程阅片及会诊。	在进行远程CT扫描前，影像专家根据患者自身情况远程设置扫描参数。在扫描过程中，通过电脑同屏看到所有影像和数据资料，实时远程操控位于基层医院的设备。	单个独立医疗机构可在影像科的检查设备相同局域网内或信息科的医院整体机房内部署系统，也可以通过互联网云平台将影像数据上传至远程影像中心的大型存储系统。	医生在隔室操作，无需接触病人，患者无需脱下口罩，CT就可快速扫描识别人脸及全身位置信息，可将影像数据直接传输给三甲医院远程阅片。
工作原理	下级医院通过前置机将影像数据上传到影像云平台，并提供病人相关信息，上级医院的专家团队审核结果，并给出诊断建议。	医院的PACS系统接入5G通讯技术，把CT等医学影像设备产生的原始数据，通过5G网络传输出去，具备高速率、大容量、低时延等特性。	通过自然语言处理技术分析回顾性数据，使用CT影像来训练卷积神经网络，AI可以快速鉴别新冠肺炎影像与普通病毒性肺炎影像的区别。	主机工作站一体机，在主机上即扫即诊断，方舱医院现场只需负责影像扫描，远程医院放射科医生为患者进行远程阅片诊断。
安装与部署周期	数小时	数小时	数小时	36小时
产品亮点	为各级医疗机构提供统一的影像平台，可以组织专家定期为基层医院的疑难患者进行远程诊断。	远程影像专家能根据患者自身情况远程设置扫描方案、优化扫描剂量，保证影像学图像质量，能够更准确地判断病情。	系统能精准提取重点病灶区域和纹理特征，数十秒内对病变区域完成自动分析，准确率通常达90%以上。	独立于医院的箱体式设计便于快速拆装及运输转移，扫描间仅占地数十平米，设置独立检查单元，可隔离操作。
涉及智能技术	计算机视觉、云计算	计算机视觉、5G、三维重建	计算机视觉、NLP、深度学习	计算机视觉、5G、三维重建
产品成熟度	★★★★	★★	★★★	★★★★