北京時(shí)間3月20日，科亞醫療的原創(chuàng )性研究成果：《Using Artificial Intelligence to Detect COVID-19 and Community Acquired Pneumonia based on Pulmonary CT: Evaluation of the Diagnostic Accuracy（基于肺CT的人工智能檢測COVID-19和社區獲得性肺炎：診斷準確性評估）》，作為“可以有效區分一般肺炎與新冠肺炎”的人工智能檢測評估創(chuàng )新型技術(shù)，以其現實(shí)應用意義和研究前瞻性的價(jià)值。全球首個(gè)被國際頂級放射學(xué)期刊《Radiology》收錄并發(fā)表。
研究成果——基于人工智能有效區分一般肺炎和新冠肺炎的診斷準確性評估報告
肺部CT異常是新冠肺炎最典型的影像學(xué)表現，部分患者肺部影像改變早于臨床癥狀，因此CT是當前篩查與診斷新冠肺炎的主要手段。科亞醫療本次研究旨在開(kāi)發(fā)一個(gè)全自動(dòng)的人工智能算法框架，助力CT影像檢查，自動(dòng)將新冠肺炎患者從其他患者中鑒別出來(lái)，幫助一線(xiàn)醫生實(shí)現更高效、準確的新冠肺炎患者篩查，提升影像科醫生的閱片速度以及新冠肺炎的診斷效率。
在這項回顧性的多中心研究中，科亞醫療采用前沿的深度學(xué)習技術(shù)，創(chuàng )新性地開(kāi)發(fā)了針對新冠肺炎COVID-19的3D檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ) --- COVNet（如圖1所示），從肺部CT中提取各類(lèi)影像特征用于鑒別新冠肺炎。為開(kāi)發(fā)和驗證該模型的準確性和穩健性，此次研究在六家醫院收集了從2016年8月至2020年2月間共計3322名患者的4356例CT數據，其中包括新冠肺炎、社區獲得性肺炎（非新冠）、以及其他非肺炎患者的CT檢查數據。在獨立測試集中驗證表明，科亞醫療自主研發(fā)的COVNet對新冠肺炎的鑒別靈敏度和特異性分別高達89.76％和95.77％，ROC（受試者工作特征）曲線(xiàn)下面積AUC為0.96。同時(shí)驗證了模型對社區獲得性肺炎的鑒別準確性（靈敏度86.85％，特異性92.28％，AUC為0.95）。研究結果充分證明了COVNet可以準確地檢測出新冠肺炎，并將其與社區獲得性肺炎和其他肺部疾病區分開(kāi)。
為了提高模型的可解釋性，科亞醫療的研究團隊基于加權梯度類(lèi)激活映射方法，來(lái)可視化導致深度學(xué)習模型COVNet做出決策的重要區域（由模型自動(dòng)生成）。圖2展示了新冠肺炎、社區獲得性肺炎、及非肺炎病例CT的可疑區域熱圖。這些熱圖表明，COVNet最為關(guān)注異常區域，同時(shí)正確地忽略正常區域，以幫助算法框架識別出病灶區域并做出準確的疾病鑒別。
臨床價(jià)值——極具現實(shí)意義的創(chuàng )新設計，通過(guò)AI增效實(shí)現新冠篩查流程優(yōu)化
當前，新冠肺炎疫情肆虐全球，在防控過(guò)程中，第一步就是疑似病例的識別與診斷。而目前，核酸檢測是確診新冠肺炎的“金標準”，只有通過(guò)核酸檢測陽(yáng)性才能確診。但對于早期普通型患者，核酸檢測敏感度較低，臨床上可能需要多次檢查確認，檢測耗時(shí)較長(cháng)，常出現CT表現早于核酸檢測陽(yáng)性的情況。作為一種非侵入性成像方法，CT影像可呈現出與新冠肺炎相關(guān)的肺部病變特征（如磨玻璃影、實(shí)變、雙側受累、周?chē)蛷浡苑植嫉龋Ｈ欢鳦T在新冠肺炎和其他類(lèi)型的肺炎之間的病灶影像征上有一定程度的重疊，增加了影像科醫生的區分判定難度和診斷時(shí)間。
科亞醫療研究團隊此次運用AI深度學(xué)習技術(shù)，創(chuàng )新性地開(kāi)發(fā)并設計出的COVNet就很好的解決了上述問(wèn)題，COVNet具有強大的CT影像特征提取能力，對新冠肺炎、社區獲得性肺炎的鑒別準確性高。可以從肺部CT中提取各類(lèi)影像特征，自動(dòng)將新冠肺炎患者從其他患者中鑒別出來(lái)。在提高圖像展示質(zhì)量的同時(shí)，幫助臨床醫生及早確診感染患者，大幅提升一線(xiàn)醫生診斷效率，優(yōu)化新冠肺炎篩查流程，實(shí)現高效精準篩查、降低醫生工作強度，合理分配醫療資源的作用。
科亞醫療——注重技術(shù)應用 成果展現價(jià)值
據悉，科亞醫療是國內首個(gè)人工智能三類(lèi)醫療器械注冊證獲證企業(yè)，并以滿(mǎn)足真實(shí)醫療需求為導向，一直專(zhuān)注于大數據和人工智能技術(shù)在醫療領(lǐng)域的落地應用，其獲證產(chǎn)品“深脈分數”更是獲得了國家藥監局“具有重大的經(jīng)濟效益和社會(huì )價(jià)值“的定調評價(jià)。
此次科亞醫療正是憑借其科研團隊在人工智能及醫學(xué)影像領(lǐng)域的長(cháng)期積累和技術(shù)優(yōu)勢，在疫情期間配合國家號召，火速研發(fā)了“新冠肺炎智能輔助診斷系統”馳援前線(xiàn)的影像科室，捐贈到湖北、廣東、四川、山東等地區多家醫院使用。近日，隨著(zhù)新冠肺炎疫情全球蔓延，科亞團隊正在同歐美數十家醫院、影像中心等展開(kāi)密切合作，推進(jìn)產(chǎn)品本地化與快速落地，展現了中國人工智能技術(shù)應用開(kāi)發(fā)的速度與實(shí)力。
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