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基于人工智能的睡眠医学诊断技术
失眠障碍是一种普遍存在的睡眠障碍疾病，我国成年人中的患病比例高达30%，其主要表现为难以入睡、难以维持睡眠或睡眠质量不佳，导致出现疲倦、注意力不集中、记忆力减退、情绪波动等负面影响，并且与多种疾病（如心血管疾病、糖尿病等）的发生和发展密切相关。我国庞大的患者群体增加了对医疗资源的需求和社会负担，对个人和社会经济造成重大影响。失眠障碍需要引起足够的重视和关注，早期诊断是减少其对个人和社会危害性的有效方法。
目前临床睡眠诊断主要依靠睡眠专家人工判读多导睡眠图（polysomnography，PSG），PSG技术同时记录多个生理参数，如心电图、脑电图、肌电图、眼电图等，从而准确评估睡眠的各个阶段和睡眠中的生理变化。然而，现代临床睡眠诊断方法存在一些弊端。首先，依靠睡眠专家人工进行诊断成本很高。例如，临床诊断中标记一位患者的PSG数据并完成诊断，往往需要一位训练有素的睡眠专家数个小时的集中工作才能完成，无法应对大规模睡眠障碍群体需求。此外，睡眠诊断存在个体差异，同一种睡眠障碍在不同人群中的表现可能不同，诊断结果需要根据患者的具体情况进行综合评估和判断。这些方法需要专业人员进行操作和解读，费用昂贵，操作复杂，很难普及应用。
人工智能技术可以帮助解决以上问题。人工智能技术可以在不需要专业人员干预的情况下，对失眠障碍进行自动化分析和诊断，具有高效性、低成本和易普及的优点。此外，还可以在大数据层面上进行分析，深入探究失眠障碍的病理生理机制，从而更好地指导治疗和预防措施的制定。
睡眠诊断是最为适合采用云平台技术进行自动化诊断的领域，患者潜在群体数量庞大。本项目涉及基于人工智能睡眠医学诊断技术的全系统的各个环节，系统的诊断准确率目前为世界范围内第一。前期已经服务于制药企业睡眠类药物评价、可穿戴消费级电子设备睡眠监测等领域。目前市场上的类似产品均不具备临床医疗级的诊断能力，本技术填补了市场空白。
图1.本项目研发的原理样机部件
北京理工大学
2023-06-05
新冠肺炎肺部感染辅助诊断系统
按照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第五版修正版）》，湖北省增加了“临床诊断病例”分类，对疑似病例具有肺炎影像学特征者，确定为临床诊断病例，以便患者能及早按照确诊病例相关要求接受规范治疗，进一步提高救治成功率。因此，对患者的影像学分析在确定“临床诊断病例”上就具有极为重要的意义。
根据国家指南这一重要变化，西安交通大学第一附属医院影像学郭佑民团队，在前期承担国家卫健委重大行业专项《基于“数字肺”的呼吸系统疾病评价体系与诊断标准研究》基础上，针对新冠肺炎肺部影像学特点与医学成像技术公司合作，第一时间研发了新冠肺炎肺部感染辅助诊断系统，实现了对新冠肺炎感染者肺内病变部位快速检出、定量评价病变范围和病变演变过程评估
CT扫描是新冠肺炎诊断的重要环节，已成为确定“临床诊断病例”的重要标准。但是在影像诊断过程中，每位患者的CT检查多达几百幅甚至上千幅图像，单靠影像诊断医师从庞杂的图像特征中筛选出新冠肺炎所具有的特征，不仅要求医师具备肺炎诊断与鉴别诊断的经验，还需要相当的观察时间，严重影响病例筛查的效率。
同一患者3次检查结果对比，红色区域为病变，相比较病变体积逐渐缩小，提示病情好转。
同一患者3次检查结果对比，红色区域范围增大，数目增多，提示病变进展，同时还能观测到病变密度的变化。
图为同一患者4次检查结果对比，图中红色区域体积逐渐增大，提示病情进展。
郭佑民教授团队利用AI技术为新冠肺炎的影像诊断“赋能”。依托专家训练，人工智能结合传统的计算机视觉技术，对新冠肺炎患者肺部病变区域进行分割、计算，可以同时获取病变区域的体积、密度、磨玻璃成分等定量参数，尤其是对于患者随访的数据，可以实时进行图相配准，精准定位病灶位置、大小，方便比较病变的消长。
通过临床试验发现，该系统能够辅助临床医生对新冠肺炎进行快速诊断，并能提供智能诊断报告，适应阻断疫情扩散蔓延的公共卫生紧急应对要求，具有很好的临床应用效果。该系统已在包括华中科技大学协和医院等多家医院部署，为了鼎力支持抗“疫”一线，新冠肺炎辅助诊断系统将开放全国同行免费使用。
西安交通大学
2021-04-11
新冠病毒潜在易感器官的研究
该研究以基本明确的2019-nCoV冠状病毒经过人ACE2受体侵入细胞这一结论为突破口，除了以肺泡二型（AT2）细胞因ACE2高表达而成为这种冠状病毒侵入的首要靶标外，推测该病毒还可能通过ACE2攻击人体其它器官。因此，研究利用最新的单细胞RNA测序数据，对人体主要生理系统包括呼吸系统、心血管系统、消化系统和泌尿系统相关器官和细胞类型的ACE2表达进行分析，进而构建易受2019-nCoV冠状病毒侵犯的人体器官风险分布图。
上海交通大学
2021-04-10
新冠病毒快速检测试剂盒
河南大学抗体药物开发技术国家地方联合工程实验室马远方教授团队，联合河南大学人民医院（河南省人民医院）、河南大学第一附属医院共同研发取得了这一阶段性成果。据介绍，马远方教授团队采用纳米硒法免疫层析技术研发了新冠病毒特异性IgM和IgG两种检测试剂盒，可在5至10分钟时间完成新冠抗体快速筛查。该试剂盒无需检测设备，检测结果肉眼可读，可在多种应用场景快速、方便的筛查新冠病毒疑似感染人群以及无症状感染者。
河南大学
2021-04-10
强电场调控的病毒高效消杀装备
针对病毒可能污染的环境物体表面及应急医院废水等进行高效消毒意义重大。深圳国际研究生院能源电工研究所张若兵副研究员团队积极拓展开发基于强场调控的致病微生物消杀关键技术，已初步研制出用于热敏性固体材料表面消毒的高活性宽幅等离子体便携式消杀装备及强脉冲电场调控的医疗废液灭活装备，有助于解决致病微生物消杀装备等资源短缺问题，为疫区医院防疫、含病毒医疗废水高效消毒提供强化消毒装备。 团队正在对系统深入优化，并积极联合深圳大学总医院等合作团队着手开展后续效果评价工作，争取尽早推向应用，助力抗疫工作。 除了在抗击疫情中发挥作用以外，宽幅等离子体射流阵列和强脉冲电场技术在新一代精准医疗装备、热敏性材料封装和智能制造等领域也将发挥重要作用。
清华大学
2021-04-10
新冠病毒对肝脏的损害的研究
在胆管细胞簇的主要部分（占细胞的59.7%）中发现了ACE2表达的大量富集（图D）。肝细胞中ACE2的平均表达水平，要比胆管细胞群中的表达水平低20倍。值得注意的是，胆管细胞中的ACE2表达水平与肺泡2型细胞相当，而肺泡2型细胞是肺中SARS和新冠病毒的主要靶向细胞类型。也就是说，SARS和2019-nCoV患者的肝异常可能不是由于肝细胞损伤引起的，而是胆管细胞功能障碍和其他原因，例如药物诱导的和全身性炎症反应所引发。研究人员提出，应在住院期间和治愈后不久对2019-nCoV患者进行肝功能异常特别护理，特别是注意与胆管细胞功能有关的肝反应。
复旦大学
2021-04-10
新冠病毒抗体快检试剂盒
复旦大学附属中山医院葛均波院士团队联合研发的“新型冠状病毒（2019-nCoV）IgM 抗体检测试剂盒（胶体金免疫层析法）” 在江苏省医疗器械检验所完成全性能项目检验，符合产品技术要求，成为首批通过法定检测机构检定合格的新型冠状病毒快速检测试剂之一。联合团队已申报科技部国家重点研发计划应急项目，并申报国家药监局应急审批。 复旦大学附属中山医院联合江苏百世诺医疗科技有限公司、泰州市人民医院等机构，针对新冠病毒S蛋白，于2月5日快速研制成功IgM抗体检测试剂。一期已在江苏、重庆、上海等地完成310例临床验证，特异度99.6%，整体诊断符合率达98.1%；即将扩大临床验证。
复旦大学
2021-04-10
新冠病毒抗体快检试剂盒
复旦大学附属中山医院葛均波院士团队联合研发的“新型冠状病毒（2019-nCoV）IgM 抗体检测试剂盒（胶体金免疫层析法）” 在江苏省医疗器械检验所完成全性能项目检验，符合产品技术要求，成为首批通过法定检测机构检定合格的新型冠状病毒快速检测试剂之一。联合团队已申报科技部国家重点研发计划应急项目，并申报国家药监局应急审批。
复旦大学附属中山医院联合江苏百世诺医疗科技有限公司、泰州市人民医院等机构，针对新冠病毒S蛋白，于2月5日快速研制成功IgM抗体检测试剂。一期已在江苏、重庆、上海等地完成310例临床验证，特异度99.6%，整体诊断符合率达98.1%；即将扩大临床验证。
复旦大学
2021-04-10
新冠病毒快速检测试剂盒
新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来，山东大学王传新教授联合山东师范大学、潍坊康华生物技术有限公司成立联合研发团队，与时间赛跑，全力攻关，研发新型冠状病毒IgM抗体检测试剂盒和新型冠状病毒抗原检测试剂盒，目前已成功研发出新型冠状病毒（2019-nCoV）IgM抗体检测试剂盒（胶体金法和免疫层析法），最快3分钟内即可出结果，用于检测新冠病毒核心抗原的高灵敏试剂盒等也在陆续研发中。IgM抗体是病毒感染自体免疫过程中最早出现的抗体，是近期感染的标志。山东大学领衔的联合研发攻关团队所研发的新型冠状病毒（2019-nCoV）IgM抗体检测试剂盒能够为核酸检测提供有效补充。
山东大学
2021-04-10
新冠病毒核酸检测试剂盒
四川大学华西医院实验医学科应斌武教授带领的临床团队，与柯博文教授、耿佳教授科研团队紧密合作，联合攻关，成功自主研发了。RT-PCR试剂盒已经完成临床样本检测470例（阳性14例，阴性456例），IgG/IgM抗体联合检测试剂盒已经完成临床样本检测40例（阳性15例，阴性25例），结果均达到国家卫健委疾病预防控制局最新发布的《新型冠状病毒感染的肺炎实验室检测技术指南》等相关检测标准。RT-PCR检测试剂盒以新型冠状病毒ORFIab基因和N基因中的保守序列为靶位点设计特异性引物和寡核苷酸荧光探针，对病毒核酸进行高特异性检测，能够排除其他冠状病毒株的非特异性干扰，检测灵敏度达到200 拷贝/毫升。该产品创新性构建了防污染系统，有效降低了产物气溶胶的污染。同时以假病毒为阳性对照，以人类看家基因为内标，对检测过程进行全面监控，进一步提高了产品的抗干扰能力。
四川大学
2021-04-10