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 | WUNC

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.wunc.org美国 - 英语2025-11-12 19:36:52 - 阅读时长6分钟 - 2515字
本文详细报道了人工智能技术在结核病筛查中的革命性应用,聚焦马里、尼日利亚等80多个中低收入国家如何通过移动X光机与AI算法结合实现快速诊断,显著提升筛查效率并降低痰液检测需求;同时探讨了世界卫生组织2021年批准该技术后全球结核病检出率的提升,以及菲律宾等国专家对AI模型误诊风险、监管缺失和维护成本等挑战的警示,凸显技术在资源匮乏地区应用的机遇与隐忧。
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人工智能介入检测全球最致命传染病

ARCAD健康促进组织

众多中低收入国家正利用人工智能筛查结核病。该AI模型生成类似热力图的图像,黄色至红色标记区域表示算法检测到结核病迹象。

上个月的一个周四上午,马里邦亚巴社区医疗中心正在进行结核病筛查。现场没有医生,但一位长期咳嗽的母亲数秒内就获得了结果:她被确诊为结核病阳性。

几年前,她能就近接受筛查已属幸运,仍需等待一两周将痰液样本送至实验室才能获得结果。

关键差异在于:移动X光机和人工智能算法正在检测结核病。(若不熟悉AI术语——这本质上是基于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3500人死于该病,年死亡人数超120万,且数据持续攀升。应对疫情的主要障碍之一是全球放射科医生短缺,而该细菌感染通常影响肺部。

"有些国家放射科医生不足五名,近乎灾难。即便有医生,也集中在首都,"结核病防治伙伴关系组织执行董事卢西卡·迪蒂乌博士表示。该组织是倡导机构。

她指出,如今80多个中低收入国家正转向AI进行结核病筛查。

"这具有革命性,"迪蒂乌强调。

例如,尼日利亚游牧人群正从中受益。"你身处荒野,四周只有牲畜和尘土。而他们正用AI进行X光检查,简直难以置信,"迪蒂乌说。八年前,她的组织率先开发了该技术。

AI模型还应用于乍得的难民营。"没有放射科医生。谁能查看X光片判断是否存在异常?实际上,AI可以,"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。该基金近四年已投入近2亿美元用于AI结核病筛查。"这非常卓越。"

支持者认为,AI正加速世界在最难触及的社会角落检测和控制疾病;而另一些人则呼吁谨慎,强调中低收入国家需加强监管以保护患者。

"显著成效"

在邦亚巴社区医疗中心,这位母亲是迪亚基特·兰西恩设置的移动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。拍摄的影像直传其电脑,AI模型据此分析并输出评分——反映影像与结核病特征的匹配度,同时生成类似热力图的肺部图像。

"蓝色区域表示无异常,红色则代表问题部位,"兰西恩在为该母亲筛查当日解释道。

他受雇于当地非营利组织ARCAD健康促进组织,在西非国家开展结核病筛查,仅携带几个背包:移动X光机、电脑及备用电池(以防断电)。

母亲筛查结果出现多处红色区域后,他立即采集痰液样本送检确认,并嘱其速返家中带回五名子女接受检查。结核病通过患者咳嗽、大笑或说话时的空气传播,家庭内极易传染。

AI几乎瞬间显示:其中三人疑似患病。兰西恩表示,他们将很快开始为期六个月的抗生素治疗。

"AI带来显著改变,"获得全球基金支持的ARCAD健康促进组织项目主管巴塞·凯塔表示。他解释道,儿童提供痰液样本往往困难(需咳出深部肺黏液),而引入AI筛查后,他们能快速排除X光片无结核迹象者,仅对AI提示高风险者进行痰检。AI应用使痰检数量减少约半。

结核病引领技术前沿

作为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检测的AI模型。当斯里兰卡一家医院表示无力购买现成结核病筛查AI模型时,她决定为其开发。

她坦言,接手该项目后立即意识到结核病为何成为AI解决全球健康挑战的先锋领域。

"结核病可被视觉化识别。你有X光片,有是否患病的标注——只需训练模型,"巴齐莱补充道,"数月内耗资不到5万美元即可完成。开发过程简单、廉价且迅速。"

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。

迪蒂乌还强调需求庞大:世卫组织数据显示,2023年结核病新发病例达1080万,高于2020年的1010万,绝大多数集中在中低收入国家。

迪蒂乌认为结核病仅是开端。部分用于结核病的AI模型已能诊断其他疾病,包括肺癌、肺炎及某些心血管问题。

巴齐莱预测,在多数低收入国家,AI将如非洲跳过固定电话直连手机般,迅速融入医疗系统。

"AI将在发展中国家更快普及,因其存在严重未满足需求,且临床医生明白需要额外帮助,"她说,"尽管技术多在美国研发,但应用却在其他地区。"

她指出,美国等地整合AI较慢,因即便获FDA批准,专业学会制定的诊疗指南往往未广泛采纳该技术。

"发展中国家的现实挑战"

但部分人士呼吁热情勿超越审慎。

菲律宾放射科医生埃尔温·约翰·卡皮奥近期协助菲律宾放射学院起草AI指南,并研究该国偏远省份的AI结核病筛查应用。

他表示,高收入国家已有AI医疗应用的监管框架,"对发展中国家而言这是现实挑战,因技术常免费提供给我们,但需规避问题。"

例如,AI若漏诊结核病(将需治疗者误判为健康),后果如何?

卡皮奥指出,英国设有此类事件上报系统以提升患者安全,美国FDA批准AI模型时也有类似机制,"但在我国,相关法律尚未建立。"

另一隐忧是模型可能无法提示自身失效或诊断存疑。模型会"漂移"——性能随时间衰退。"它们静默失败,不会告知你正在出错,"卡皮奥说,"这是当前主要顾虑。"

此类风险可通过训练模型转交复杂病例、并由外部专家持续质控来化解——马里的兰西恩筛查项目及全球基金支持项目正采用此法。

但卡皮奥解释,质控需"完整专家团队:不仅需放射科医生,还需计算机科学家、数据科学家及AI工程师。"综合AI巨大能耗等因素,成本远非表面低廉。

支持者则认为,AI应与替代方案对比评估。

巴齐莱强调医生医疗错误极为普遍;全球基金的桑兹表示,"我们必须正视现实:在许多应用场景中,放射科医生极度稀缺",因此AI筛查优于无解。

桑兹援引数据称,世卫组织2021年批准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。

巴齐莱留下的核心疑问是:所有确诊者能否获得及时医疗?

【全文结束】

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