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《Nature》再聚焦!北邮“硬科技”再获国际关注!

发布时间 : 2021-10-14 21:39 出处 : 党委宣传部 点击数 :

当疫情成为全人类共同的敌人,当信息化、数字化浪潮与新冠肺炎疫情叠加影响,如何利用科研优势,实现硬核抗疫,携手打赢这场人类同重大传染性疾病的斗争?如何发挥科技与医疗交叉融合优势,通过精准医疗、数字医疗,促进健康事业发展?北京邮电大学的科研工作者给出了自己的答案,赢得了世界的关注。

“在中国信息化、数字化驱动健康医疗领域的科技创新与模式变革下,中国学者通过信息与医学交叉合作,在‘科技抗疫’及‘慢性病远程防治’中取得了一系列世界瞩目的研究成果。”10月7日,国际学术期刊《自然》(Nature)在“Spotlight”(焦点)专栏,以《中国数据驱动的梦想引领健康医疗新领域(China’s data-driven dream to overhaul health care)》为题,报道了我校王光宇研究员及实验室人员在数字医疗方面开展的系列研究工作以及取得的重要成果。

图:《自然》期刊关注我校王光宇研究员团队的人工智能医学交叉工作

10月13日《光明日报》以《我国科技抗疫实践得到<自然>杂志高度评价》为题刊发了对王光宇研究员的专访。

图:《光明日报》刊发我校王光宇研究员专访稿

在全球新冠肺炎疫情形势依旧严峻的背景下,广受认可的全球“科技抗疫”重要研究成果是什么?以王光宇研究员为代表的北邮科研工作者作出了什么样的努力取得了怎样的成绩?

带着这些问题,学校党委宣传部采访了文章中提到的这位中国学者——北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室王光宇研究员。

问:

请您简要介绍一下您和团队老师在 “科技抗疫”中取得了哪些成果?

王老师:新冠疫情期间,我和实验室的老师们,以及来自各地机构和医院的生物医学工程师、放射学家、呼吸专家和临床医生合作组成专家团队。通过密切高效的合作,夜以继日地研发工作,应用胸部影像(X-ray、CT)、医学文本等多中心、多维度的医疗大数据,研制了“面向新冠肺炎的全诊疗流程的智能筛查、诊断与分级系统”,这套系统可以检测包括COVID - 19在内的呼吸系统疾病,对临床救治方案量化评估及药物智能筛选具有重要意义。相关研究成果先后在学术期刊《细胞》(CELL)、《自然-生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)上发表。

图:基于胸部X-ray的病毒性、非病毒性和COVID-19肺炎诊断和鉴别深度学习流程示意图(来源:国家自然科学基金委员会网站)

问:

这些研究成果得到了哪些落地的应用?

王老师:在新冠肺炎疫情爆发时期,“面向新冠肺炎的全诊疗流程的智能筛查、诊断与分级系统”及时部署到了包括湖北在内多个地区的多家医院,对不同地理区域、卫生资源的4个队列进行回顾性和前瞻性测试,系统能在数十秒内完成新冠肺炎的智能诊断,达到平均90%的准确率。同时,对患者检验、影像学、体格检查等构建的多模态模型,可预测住院病人发展为危重症及器官衰竭(肝肾功能、心脏、凝血等)的不良结局,实现AUC(ROC曲线下面积)90%,通过了多中心、真实世界场景的临床验证,在提升全球临床诊疗及控制疫情传播中发挥了作用。研究资料和算法代码发布到国家生物信息中心云平台,对解决国际社会新冠肺炎疫情的防控起到了推动作用。

问:

关于“慢性病远程防治”,请您简要介绍一下已经取得的研究成果。

王老师:慢性肾病或2型糖尿病患者的有效防治是世界公共卫生的重大难题,在这方面,我和团队的老师们,将研究的重点放在了中国医疗保健系统的医学智能工具研究。

我们目前研究的人工智能系统将视网膜眼底信息数字化,实现重大慢性病的无创早期筛查。系统可以通过非侵入式的眼底筛查、智能终端接入与大数据实时汇聚,为患者建立时序演化的健康-疾病动态画像,实现识别五年内会出现慢性肾病和糖尿病的患者,计算病人的风险系数及动态追踪病情进展,并提供高效便捷的远程智能决策支持。此项工作发表在《自然-生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)。

图:从视网膜眼底图像中检测和预测慢性肾脏病和2型-糖尿病发病风险的深度学习模型示意图(来源:国家自然科学基金委员会网站)

以上工作均获得了科技部国家重点研发计划和国家自然科学基金项目的支持。支撑以上学术成果的“人工智能驱动的重大疾病动态画像新技术和远程高效防治系统”,实现了部署落地和医疗场景的应用,并入选为2021年乌镇·世界互联网大会的“世界互联网领先科技成果”。

谈到如何发挥科研工作者、青年学子创新优势,精准对接国家重大需求,王老师如是说:

信息化驱动健康医疗领域的科技创新与模式变革已呈席卷全球、日新月异的态势,这次重大疫情凸显了基于信息技术的疫情精准防控、互联网医疗、远程手术、智能药物筛查等方面的迫切需求,面向人民生命健康的相关领域正成为大国科技竞争的主战场。同时,数字技术的快速发展,推动科技发展进入“知识大发现”的跨界融合的新时代。

北邮是我国信息技术发展的前沿阵地,作为北邮人,我们应该立大志,面向国家的重大需求和科技前沿,培养自己在新兴信息技术领域的专业经历和多元知识结构,力争成为复合型、创新型人才,能够在国际竞争大舞台上发挥越来越大的影响力。

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勇闯创新“无人区”的
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