人工智能介入检测全球最致命传染病AI steps in to detect the world's deadliest infectious disease | KUNC

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.kunc.org美国 - 英语2025-11-07 03:09:10 - 阅读时长5分钟 - 2428字
人工智能技术正迅速应用于全球80多个低收入和中等收入国家的结核病筛查,有效解决了放射科医生严重短缺的困境。通过移动X光机与AI算法的结合,患者可在数秒内获得检测结果,大幅缩短诊断等待时间并减少50%的痰液样本检测量。尽管存在模型性能漂移和监管缺失等风险,但全球基金数据显示自2021年世卫组织认可该技术以来,结核病检出率显著提升。支持者强调在医疗资源匮乏地区,AI辅助诊断虽非完美但远优于无诊断手段的现状,同时该技术展现出向肺癌、肺炎等疾病诊断扩展的潜力,有望在发展中国家实现医疗技术的跨越式发展。
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人工智能介入检测全球最致命传染病

上个月的一个星期四上午,马里的博尼阿巴社区卫生中心正在进行结核病筛查。现场没有医生的身影,但一位饱受咳嗽困扰的母亲在数秒内就获得了检测结果:她被确诊为结核病阳性。

几年前,她能在家附近找到筛查点已属幸运,且仍需等待一至两周才能获得痰液检测结果——样本需送往实验室分析。如今的突破在于:移动X光机与人工智能算法正在检测结核病。(若您不熟悉AI术语——这本质上是通过海量数据训练的计算机程序。)

结核病是全球头号传染病杀手,每天导致3500人死亡,年死亡人数超120万,且数据持续攀升。控制疫情的主要障碍之一是全球放射科医生短缺——这种通常影响肺部的细菌感染亟需专业影像诊断。"有些国家放射科医生不足五名,这简直是灾难。即便有几位,也全集中在首都。"终止结核病伙伴关系组织执行董事卢奇卡·迪蒂乌博士表示。她指出,目前80多个低收入和中等收入国家已转向AI进行结核病筛查,"这具有革命性意义"。

例如,尼日利亚游牧群体正从中受益。"你身处荒无人烟之地,只有牧民、牲畜和尘土。他们却用AI进行X光检查,这简直难以置信,"迪蒂乌说道。其组织八年前便是该技术的先驱开发者之一。在乍得的难民营,AI模型同样发挥作用。"没有放射科医生,谁来判断X光片是否有问题?实际上正是AI在诊断,"全球抗击艾滋病、结核病和疟疾基金执行主任彼得·桑兹表示。该基金四年来已投入近2亿美元用于AI结核病筛查,"这太出色了。"支持者认为这预示着未来:AI将加速全球在最难触及区域检测和控制疾病的能力;但也有专家呼吁谨慎,强调需加强监管以保护低收入国家患者权益。

"显著改善"

在博尼阿巴社区卫生中心,这位母亲是迪亚基特·兰辛设置的移动X光机筛查的数十人之一。他虽非医生,但受过X光操作培训。拍摄的影像直接传至电脑,AI模型立即输出评分——依据影像与结核病特征的相似度,并生成类似热力图的肺部图像。"蓝色区域表示正常,但看到红色就说明这部分有问题,"兰辛在筛查该母亲时解释道。他为当地非营利组织ARCAD Santé PLUS工作,在整个西非国家开展结核病筛查,仅携带移动X光机、电脑和备用电池包(以防断电)。

当母亲的筛查结果出现多处红色斑块,他立即采集痰液样本送实验室确认,并让其速返家中带五名子女前来复查——结核病通过患者咳嗽、大笑或说话时的飞沫传播,家庭内极易传染。AI几乎同步显示:三个孩子疑似感染结核病。兰辛表示,他们将很快启动为期六个月的抗生素治疗。"AI带来了显著改善,"获得全球基金支持的ARCAD Santé PLUS项目官员巴塞·凯塔表示。儿童咳痰困难(需深咳出肺部黏液),而AI筛查引入后,他们能快速排除X光片无结核迹象者,仅对AI提示疑似患者进行痰检。"自采用AI以来,痰液样本检测量减少约50%。"

结核病引领技术前沿

麻省理工学院教授兼计算机科学家雷吉娜·巴齐莱多年来致力于构建乳腺癌和肺癌的AI检测模型。当斯里兰卡某医院表示无力购买现成结核病AI模型时,她同意为其开发。"你可见结核病——它是可视化的。你有X光片,有明确诊断标签,只需训练模型,"巴齐莱解释道,"仅用数月和不到5万美元就完成了开发,流程简单、成本低廉且快速。"

与乳腺X光或血液检测设备不同,结核病X光机在资源匮乏地区广泛可用,且操作培训要求低。迪蒂乌补充道,需求量极为庞大:世卫组织数据显示,2023年结核病新发病例达1080万,较2020年的1010万上升,绝大多数病例集中在低收入和中等收入国家。她认为结核病仅是开端——现有AI模型已能诊断肺癌、肺炎及某些心血管问题。巴齐莱预测,在许多低收入国家,AI将如非洲跳过固定电话直连手机般快速融入医疗系统。"发展中国家将更快采用AI,因其存在严峻未满足需求,临床医生明白需要额外支持,"她指出,"技术多在美国研发,但应用在别处。"她表示,美国等发达国家因FDA批准后仍难纳入专业学会诊疗指南,AI整合进程反而较慢。

"发展中国家面临的真实挑战"

然而部分专家警告技术热情不应超越审慎。菲律宾放射学院最近协助起草AI指南的放射科医生欧文·约翰·卡皮奥,在该国偏远省份研究了AI结核病筛查应用。"高收入国家已有健全的AI医疗监管框架,但对发展中国家而言这是真实挑战——技术常免费提供,但需规避风险,"他说。例如,当AI漏诊结核病而判定患者健康时,后果如何?

卡皮奥指出,英国设有事故报告系统提升患者安全,美国FDA批准AI模型时也有类似机制,但"我国尚未建立相关法律"。另一担忧是模型可能无法提示失效或不确定病例。"模型会'漂移'——性能随时间退化。它们静默失败,不会告知正在出错,"他强调,"这才是当前主要忧虑。"

此类问题可通过训练模型转出疑难病例,并由外部专家持续质控解决——如兰辛在马里及全球基金支持项目中的实践。但卡皮奥解释,质控需"整支专家团队:除放射科医生外,还需计算机科学家、数据科学家和AI工程师。"加上AI的巨大能耗,"成本远非表面所见低廉便捷。"

支持者则认为AI应用需与替代方案对比。巴齐莱指出医生医疗错误极为普遍;全球基金的桑兹强调:"我们必须正视现实:许多应用环境放射科医生极度稀缺,因此AI虽不完美但胜于无。"他引用数据称,自2021年世卫组织认可该技术并发布本地化校准工具包后,全球结核病检出率显著提升。巴齐莱最终提出关键问题:"所有确诊患者都能获得医疗服务吗?"

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