醫(yī)護人員的好幫手：基于深度學(xué)習的新冠肺炎早期檢測篩查系統(tǒng)
計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院智能軟件與系統(tǒng)新技術(shù)研究所副教授張亮的愛人是西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院抗疫一線的影像科醫(yī)生，疫情發(fā)生以來，他們討論最多的就是新型冠狀病毒感染者的早期診斷問題。作為一名醫(yī)護家屬，一名高?？蒲泄ぷ髡?，張亮深知快速準確地診斷新冠肺炎早期患者對控制和防治疫情的重要性和挑戰(zhàn)性。他積極響應(yīng)國家和學(xué)校號召，與團隊成員通過遠程網(wǎng)絡(luò)會議，在前期醫(yī)學(xué)影像處理的研究基礎(chǔ)上開展科研攻關(guān)，討論方案，設(shè)計模型，并與上海寬帶技術(shù)及應(yīng)用工程研究中心、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院等合作單位的人員多次標注整理患者肺部CT影像數(shù)據(jù)到深夜。
依托上海瑞金醫(yī)院、西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院等的新冠肺炎疑似、確診患者肺部CT影像，通過綜合分析新冠肺炎患者的肺部CT影像特點（磨玻璃、體積大小、位置等特征），張亮團隊加快技術(shù)攻關(guān)，設(shè)計開發(fā)了基于深度學(xué)習的新型冠狀病毒的早期檢測篩查模型系統(tǒng)。
令人欣喜的是，通過對實際門診數(shù)據(jù)排查測試，該模型可以減輕醫(yī)護人員近80%的工作量，新冠肺炎患者的檢測召回率超過95%。目前，模型系統(tǒng)正在進行最后的調(diào)試工作，將盡快投入到“戰(zhàn)疫”一線，緩解醫(yī)護人員緊缺、確診檢測工作耗時較長等問題，減少醫(yī)護人員的工作時間和勞動強度，提高工作效率。
防疫一線的“偵察兵”：疫情高風險區(qū)域防控測溫與身份識別預(yù)警及疫情數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
在疫情防控一線，如何快速地對流動人員進行體溫篩查和人員信息采集是十分迫切的需求，只有“防”做好，才能事半功倍，為“治”爭取更多時間，使“控”取得最好效果，打贏這場疫情阻擊戰(zhàn)。
在全國疫情防控進入膠著對壘狀態(tài)的關(guān)鍵時刻，通信工程學(xué)院相征教授團隊依托科研積累與技術(shù)優(yōu)勢，立足新冠肺炎防疫工作實際，發(fā)揮團隊力量,加強系統(tǒng)集成攻關(guān)，快速研發(fā)了“疫情高風險區(qū)域防控測溫與身份識別預(yù)警及疫情數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)”。
極簡的設(shè)計理念，使得該系統(tǒng)的各項硬件可以很輕松地收納在三防行李箱中，便于攜帶和快速部署，開機即可使用。該系統(tǒng)可布置在口岸、機場、車站、辦公樓等場所人流出入通道，在關(guān)口或閘機口安裝非接觸式體溫篩查儀，實現(xiàn)所有出入人流的體溫實時監(jiān)測和超溫預(yù)警，便于相關(guān)工作人員對可疑發(fā)熱人員進行醫(yī)學(xué)復(fù)查。通過對紅外熱成像非接觸式測溫、二代身份證識別、后臺聯(lián)動報警等幾種技術(shù)集成應(yīng)用，采用自組網(wǎng)技術(shù)進行低成本、大容量監(jiān)測數(shù)據(jù)實時回傳，實現(xiàn)各種場所對流動人員體溫檢測和身份識別。
系統(tǒng)現(xiàn)已成功運用于西安北客站、環(huán)球印務(wù)有限公司等公共防役關(guān)口。團隊成員尚渭萍表示：“我們正在積極聯(lián)系量產(chǎn)的事情，希望能為疫情早發(fā)現(xiàn)、早隔離和主管部門實時掌控監(jiān)測疫情、分析決策提供技術(shù)支持?！?/p>
戰(zhàn)“疫”部署的智囊團：基于強關(guān)聯(lián)規(guī)則的疫情發(fā)展分析與預(yù)測
疫情將會如何發(fā)展？拐點何時出現(xiàn)？后期防疫工作怎么做？提前預(yù)判疫情發(fā)展趨勢對于做好防疫安排部署而言十分重要。
電子工程學(xué)院馮偉及團隊成員，利用國家衛(wèi)健委、湖北衛(wèi)健委和國家疾控中心的每日確診人數(shù)和每日死亡人數(shù)等多組數(shù)據(jù)，通過綜合分析并尋找變量之間的隱性規(guī)律，建立了基于強關(guān)聯(lián)規(guī)則的疫情發(fā)展分析與預(yù)測模型，對疫情進展和趨勢進行科學(xué)評估。
該模型現(xiàn)已實現(xiàn)了對全國、湖北和除湖北外其他地區(qū)的疫情確診人數(shù)、日增人數(shù)、死亡人數(shù)等的建模和預(yù)測。在累計和平均日增確診人數(shù)預(yù)測中，該模型對湖北地區(qū)前23天的預(yù)測相對誤差為1.6%和8.6%，對全國其他地區(qū)的預(yù)測相對誤差為1.2%和8.4%。該項工作的咨詢報告初版已經(jīng)由工信部賽迪研究院（北京）提交給了工信部，作為疫情發(fā)展趨勢分析的決策參考。
“希望能學(xué)以致用，為抗疫盡點微薄之力”，馮偉的初心簡單而樸素。目前，團隊正在根據(jù)政府嚴控后的疫情突變數(shù)據(jù)進行分析，驗證模型在存在奇異點情況下的魯棒性等，將很快完成更長期的疫情新的發(fā)展預(yù)測與評估工作，這對于疫情防疫物資保障和后期經(jīng)濟生產(chǎn)活動部署具有重要的參考意義。
（文/西電新聞中心·王 格）
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