儿科医生工作量比成人科高2.4倍！AI技术落地为临床创造价值

7月7日报道：中国的0-14周岁儿童数量达全国人口的18%，但每1000名儿童仅拥有儿科医生0.69名，远低于发达国家水平。我国儿科医生的工作量约为成人科的2.4倍，我国每年80万医科毕业生中，选择成为儿科医生的只有300人左右。

近年来，儿科就诊难屡见不鲜。除了疾病预防的端口前移，如何为儿科医生解放和发展更多的生产力？人工智能正在崭露头角。

疫情早期，这项技术“立大功”

每个人的印象里，医生的形象就是穿着白大衣，挂着听诊器。可以说，自从问世以来，听诊器就与医学画上了等号。小小听诊器里蕴含着医者的仁心，富含着听者的智慧；它既是医生们发现疾病最快最简便的手段，又是我们早已司空见惯甚至有所忽略的“老”技术。然而在近期揭晓的、代表世界人工智能大会最高荣誉——2020卓越人工智能引领者奖（Super AI Leader，SAIL奖）TOP30入围榜单上，却出现了一个有趣的场景-“儿童生理音听诊智能识别和相关设备研发”，将传统的听诊与充满未来感的人工智能联袂呈现在大众的眼前。

在该场景背后，包含着国家儿童医学中心，上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心（以下简称儿中心）的众多专家联合拓萧、宜硕等知名科技企业以及全国十余个省市17家医疗机构的共同技术攻关，同时，它也是上海市经信委坚决贯彻市政府《关于本市推动新一代人工智能发展的实施意见》中“应用为先”模式在医学领域的突出体现。

据上海儿童医学中心副院长、项目负责人赵列宾介绍，作为一项基本技术，听诊在儿童重大疾病筛查、常见病症诊断和疗效评判等方面发挥着重要作用，尤其在心音、肺音等生理音领域。但由于种种原因，部分基层医务人员对此项技能的掌握却不尽如人意，这往往制约了我国诸多儿童健康公共卫生政策的实施和落地。

围绕着真实世界的应用需求，面对着基层儿科的服务短板，儿中心在上海市人工智能试点应用场景的孵化下，由赵列宾研究员带领技术团队，聚焦“技术创新、赋能基层、优化专科”三大版块，率先针对儿童生理音听诊进行设备研发，创新和运用了多项AI技术优化产品性能，在临床真实世界建立了高质量用于深度训练的儿童生理音数据集和智能识别模型；制订了数字生理音采集、标注、识别、管理和评价等一系列方法；成功研发了包含软硬件在内具有完全自主知识产权的数字智能听诊器——云听系列，其元器件更是达到了100%国产化。经测试，云听智能心音识别准确率＞91%、智能呼吸音识别准确率＞86%，其性能优于国内外其它同类产品，价格仅为进口产品的1/3。

目前，云听G100型数字智能听诊器已获欧盟CE二类医疗器械认证，每年销往欧洲、西亚、南美洲等20多个国家。云听G200型及儿童版G-210型听诊器的多项技术专利已为国家知识产权局受理。在本市11家医疗机构小儿呼吸疾病临床辅助诊治中，应用例数超过6500例。今年的新冠疫情早期，云听系列被武汉一线使用，其便捷、安全、准确等特性获得了很好的临床评价。尤其在在云南、海南、河南、内蒙古、吉林、新疆、浙江等8个省市基层医疗单位的新生儿先天性心脏病辅助筛查中，应用例数超过5000例；配合可实时识别27分类心超标准切面和频谱、验证集识别准确率超过97%的智慧心超辅助下，共同为我国重大出生缺陷疾病-先天性心脏病在偏远地区的“早发现、早诊断”探出了一条新路。因而在本届SAIL奖的评选中得到了评审专家的高度认可。

AI技术落地为临床创造价值

赵列宾说，儿中心根据医生工作、医护交班、科室管理的3种不同场景分别部署了森亿智能开发的辅助决策（CDSS）、质量管理（CQM）、智慧交班系统。CDSS侧重于在医生工作时根据患者信息给予决策提示；CQM侧重于多维统计临床质量指标、自动分析、生成可视化报表；智慧交班侧重于每日高度汇总重点病人的医学关键信息。

其中，辅助决策（CDSS）可提供病原学预测模型，在患者就诊时或入院时给予提醒，协助医生抗感染治疗；在入院72小时后给予提醒，协助医生判断抗感染治疗方案是否需要调整；根据临床指南和教科书，编写经验性抗感染治疗素材，在患者第一次就诊时给予提醒，协助医生更好地选择抗生素。智慧交班系统可以自动对交班区间内患者流转及特殊患者病情信息进行汇总、统计，值班医护人员只需要对特殊事件进行记录即可，大大缩短了交班记录书写时间。同时，AI辅助判断病史、诊断、检查、治疗的准确性，有助于医护人员全面掌握患者病情，减少错误，及时调整治疗方案。

儿中心团队对人工智能的探索并未止步于“技术创新”，对于基层医院，他们还综合运用语音识别、医学自然语言处理等一系列AI技术，先后研发了儿科门诊智能问导诊、智能诊前检查、智能辅助诊断以及智能康复随访系统，实现了基层儿科智慧就医的闭环管理。系统先后在儿中心以及上海东部儿联体基层单位应用，测试对象超过25万人次，覆盖90%儿科常见病，取得了导诊准确率和诊断精确度均接近95%的好成绩，不仅精准引导社区家长就近看病，还为专科患儿节约近90分钟的就医等候时间，大大提升百姓的满意度，因此，“赋能基层”版块荣获了国家卫健委2019年“进一步改善医疗服务行动计划全国医院擂台赛“总决赛金奖！

对于专业医师，项目团队“优化专科”版块也不忘为他们插上智能的双翼。通过室内路径导航技术、可穿戴技术等研发Doctor—Aid系列医疗辅助机器人，配合智慧交班以及基于集成学习、生物进化算法、模型决策解释器算法等技术的脓毒性休克预警模型和儿童肺炎病原学预测模型，为专科病房医护人员量身打造了一套诊疗助手，既实现24小时移动监测生命体征传输和护理健康宣教，又实现专科疑难危重疾病的辅助判断和决策支持，确保了临床诊治过程的规范，提升了病区临床资源的运行效率，因此，获得了“2019中国智慧健康医疗优秀成果奖”！

儿科虽小，牵动着千万家庭的心；听诊器不大，却带动出人工智能的美好未来。项目负责人赵列宾研究员说，新一代人工智能发展的关键在于AI技术在场景的落地，为临床创造真正的价值才是其本质，只有创造价值才能缔造AI在健康领域的未来，也只有推动更多更好的AI项目成熟落地，才能惠及更多的儿童患者，造福更多的家庭。