華中科技大學(xué)的師生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是如何利用AI技術(shù)，助力全球抗疫的

＃聽他們自己說華中科技大學(xué)的師生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是如何利用AI技術(shù)，助力全球抗疫的？一起來看看吧！

2020年伊始，新冠突發(fā)，在這場(chǎng)抗疫的戰(zhàn)斗中，讓我們深刻體會(huì)到，疫情，與每一個(gè)人息息相關(guān)。

幸運(yùn)的是，我們從不缺真正的勇士，有人留下一封封鏗鏘有力的“請(qǐng)戰(zhàn)書”，連續(xù)作戰(zhàn)在防疫一線；也有人投入研發(fā)，負(fù)重前行，自發(fā)為醫(yī)生減負(fù)，以白翔教授與史天意博士生為代表的華中科技大學(xué)師生們正是如此。

一群來自華中科技大學(xué)的年輕人，在疫情最緊張的時(shí)候，自發(fā)組團(tuán)投入研發(fā)，僅用11天完成幾個(gè)月的研究工作量，開發(fā)出AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)，輔助國(guó)內(nèi)幾十家醫(yī)院推進(jìn)新冠肺炎診斷工作，該項(xiàng)目得到了國(guó)務(wù)院副總理孫春蘭的充分肯定。隨后，系統(tǒng)又推廣至全球幾十個(gè)國(guó)家，助力全球抗疫。如今，項(xiàng)目進(jìn)入了第六屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽決賽。他們說，支撐不眠不休進(jìn)行研發(fā)的動(dòng)力，至始至終只有一個(gè)：與時(shí)間賽跑，挽救更多的人生命！

＃一聲呼應(yīng)危難關(guān)頭，總有人挺身而出。在疫情大爆發(fā)的時(shí)候，華中科技大學(xué)的師生們得知醫(yī)院超負(fù)荷收載，醫(yī)療資源供不應(yīng)求，核酸檢測(cè)進(jìn)程比較慢，同時(shí)人工閱片診斷能力有限，導(dǎo)致許多人沒有辦法及時(shí)確診和治療，華中科技大學(xué)師生團(tuán)隊(duì)緊急集合，自發(fā)組織成立AI戰(zhàn)疫團(tuán)隊(duì)，希望能夠?qū)I醫(yī)療技術(shù)運(yùn)用到肺部CT的診斷上，幫助醫(yī)生迅速確診新冠病人，讓患者及時(shí)入院，減輕醫(yī)院負(fù)擔(dān)。

初步成立的團(tuán)隊(duì)僅有11人，適逢學(xué)校放假期間，同學(xué)們分散在全國(guó)各地，甚至海外，團(tuán)隊(duì)交流成了項(xiàng)目的阻礙，依托于華為線上WeLink，輔助團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)溝通，高效協(xié)作，完成了前期的項(xiàng)目分工及技術(shù)分配，有人負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整體規(guī)劃和算法系統(tǒng)的布局；有人進(jìn)行整個(gè)團(tuán)隊(duì)的公益組織、安排規(guī)劃；有人投入算法研究中，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。在線上完成數(shù)據(jù)的分配、標(biāo)注以及算法的開發(fā)、迭代更新，整個(gè)項(xiàng)目迅速推進(jìn)。

＃眾人接力系統(tǒng)研發(fā)中，數(shù)據(jù)的采集和處理是最為棘手的問題。 新冠作為突發(fā)的疾病，之前是沒有數(shù)據(jù)的。團(tuán)隊(duì)首先聯(lián)系醫(yī)院線上接收數(shù)據(jù)，但由于醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)傳輸速度慢，加上每個(gè)病人大概都有300-500張CT，數(shù)據(jù)著實(shí)龐大，等待傳送完成的時(shí)間過長(zhǎng)。在武漢病情分秒必爭(zhēng)的情況下，時(shí)間就是生命，這時(shí)團(tuán)隊(duì)中家在武漢的成員自告奮勇去醫(yī)院影像科拷貝數(shù)據(jù)，回來后得知當(dāng)時(shí)拷貝現(xiàn)場(chǎng)身邊就有一個(gè)新冠肺炎的患者，心里還是特別的后怕。后來連小區(qū)都封閉管理了，只能靠醫(yī)院的醫(yī)生在高壓的情況下開車將數(shù)據(jù)帶到小區(qū)樓下，隔著圍墻遞給團(tuán)隊(duì)成員，就這樣一次又一次的接力，完成了數(shù)據(jù)的搜集。

有了數(shù)據(jù)，接下來就是分類標(biāo)注了。依托于華為云平臺(tái)的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)OBS進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，團(tuán)隊(duì)每天將需要標(biāo)注的大量數(shù)據(jù)上傳到平臺(tái)，并分配給大家，每一位同學(xué)都可以很方便快速地從平臺(tái)上獲取自己的數(shù)據(jù)，在標(biāo)注完成后，將最終的數(shù)據(jù)再上傳，既方便統(tǒng)一管理，又能提高工作效率?！耙?yàn)镺BS系統(tǒng)還是比較方便的，下載速度也比較快，我們能夠很多人，38個(gè)人一起去共用整個(gè)系統(tǒng)，也沒有說有任何問題?！表?xiàng)目負(fù)責(zé)人史天意說到。

作為第一次接觸數(shù)據(jù)標(biāo)注軟件的同學(xué)們，如何使用成了接下來的問題，華為第一時(shí)間通過線上整理了軟件的基礎(chǔ)功能、使用講解教程，并派出技術(shù)人員指導(dǎo)，幫助團(tuán)隊(duì)迅速完成標(biāo)注的工作。在研究過程中，華為為團(tuán)隊(duì)培訓(xùn)了新冠肺炎醫(yī)療數(shù)據(jù)的標(biāo)注規(guī)范，包括如何正確閱片區(qū)分不同類型的病灶區(qū)域，如何更加準(zhǔn)確的標(biāo)注判斷輕重癥患者等，幫助團(tuán)隊(duì)迅速熟悉華為云平臺(tái)。執(zhí)行中，團(tuán)隊(duì)共標(biāo)注了4800多例數(shù)據(jù)，那段時(shí)間幾乎每個(gè)人每天只能睡兩三個(gè)小時(shí)。

人工智能在有數(shù)據(jù)的前提下才能實(shí)現(xiàn)算法的應(yīng)用。當(dāng)時(shí)，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室處于關(guān)閉狀態(tài)，服務(wù)器等設(shè)備都無法使用，長(zhǎng)期租賃費(fèi)用也比較高，基于華中大學(xué)多年來與華為的合中建立的深厚的情感，團(tuán)隊(duì)緊急聯(lián)系華為，并得到了華為的免費(fèi)支持，包括安全快速的數(shù)據(jù)管理服務(wù)、方便的模型訓(xùn)練測(cè)試平臺(tái)等。通過華為云ModelArts算法平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行模型的訓(xùn)練和測(cè)試，基于可視化界面系統(tǒng)，直觀的監(jiān)測(cè)訓(xùn)練過程的LOSS和分割分類結(jié)果，節(jié)省了代碼重復(fù)編程的過程，省時(shí)省力，快速上手，安全可靠。

除此之外，華為的工作人員進(jìn)行了算法的分享會(huì)、數(shù)據(jù)分析交流會(huì)等，分享他們的技術(shù)上建議和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)?！叭A為員工在AI醫(yī)療行業(yè)工作多年，對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和邏輯的理解比較深刻。在新冠疫情早期，華為員工通過電話會(huì)議的形式為我們分享經(jīng)驗(yàn)，并隨時(shí)在線解答問題，使大家更好地理解醫(yī)療診斷的業(yè)務(wù)流程，為后續(xù)的算法研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。他們這種高效務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)和對(duì)業(yè)務(wù)的專研精神使我們受益匪淺?！被貞浧甬?dāng)時(shí)的場(chǎng)景，史天意無不感慨。

包括后面系統(tǒng)開發(fā)完成后，國(guó)內(nèi)多家醫(yī)院以及國(guó)外醫(yī)院的推廣都有華為的支持和幫助。 盡管阻礙重重，但每個(gè)人都在不斷地接力解決困難。沒有人想過具體哪天能將系統(tǒng)做出來，他們心里想的只有“早一天做出來，就能多救一些人”。隨著號(hào)召不斷，11人的團(tuán)隊(duì)擴(kuò)大到了38人，到最后已有68人，正是因?yàn)樗麄兊倪@股熱情和毅力，才能將幾個(gè)月的研發(fā)量，壓縮到了11天完成，1月31號(hào)團(tuán)隊(duì)成立進(jìn)行研發(fā)，2月11日系統(tǒng)便可正式投入運(yùn)營(yíng)，免費(fèi)對(duì)定點(diǎn)醫(yī)院做開放服務(wù)了。

＃又快又準(zhǔn)在系統(tǒng)后期推廣部署上，團(tuán)隊(duì)與華為共同承擔(dān)。AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)首先應(yīng)用在武漢同濟(jì)、協(xié)和這兩家重點(diǎn)醫(yī)院上，它們?nèi)菁{了當(dāng)時(shí)大部分患者，尤其是重癥患者的收治。隨后，團(tuán)隊(duì)與華為一同將系統(tǒng)推廣到了海外幾十個(gè)國(guó)家，助力全球抗疫工作。

AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)針對(duì)疫情期間病人難以及時(shí)入院收治的問題投入研發(fā)，解決了當(dāng)時(shí)困擾醫(yī)護(hù)人員的三大問題。 第一個(gè)判斷是否是新冠，通過CT可秒級(jí)判斷病人是否患有新冠，如果證實(shí)患有，可以將其收入院，符合“早發(fā)現(xiàn)、早隔離”的國(guó)家的號(hào)召，減少交叉感染風(fēng)險(xiǎn)，迅速阻斷病毒傳播。 第二個(gè)判斷新冠患者病情輕重，量化分析病人病情。系統(tǒng)通過新冠病患者的肺部CT去量化判斷肺部感染的體積有多少，以此來斷定病人是輕癥，還是重癥，這有助于醫(yī)生更有針對(duì)性地進(jìn)行治療。

同時(shí)，病人入院后，短時(shí)間會(huì)做多次CT，醫(yī)生難以用肉眼去判斷病患現(xiàn)在所做的CT和上一次所做的CT有什么區(qū)別，進(jìn)行精準(zhǔn)醫(yī)療。而系統(tǒng)可以直接給出判斷結(jié)果，比對(duì)多次對(duì)比的精準(zhǔn)量化結(jié)果，告訴醫(yī)生患者的病情的變化情況，以幫助醫(yī)生根據(jù)病情的變化調(diào)整治療方案。 第三個(gè)預(yù)測(cè)輕癥病患者轉(zhuǎn)化成重癥的可能性。由于新冠的特殊性，具有炎癥風(fēng)暴的存在，如果輕癥病人引發(fā)了炎癥風(fēng)暴，死亡率可能要超過50%。

團(tuán)隊(duì)和醫(yī)生溝通后，研發(fā)了重癥預(yù)測(cè)的功能，也就是根據(jù)輕癥患者的基本信息、既往病史、臨床數(shù)據(jù)與CT影像等多種信息，判斷其有沒有可能在將來會(huì)轉(zhuǎn)化成重癥。如果有，醫(yī)生便可提前制定治療方案，或者做好預(yù)防阻止其發(fā)展成重癥患者，挽救病人生命。 相比于人工，AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就是快、準(zhǔn)。一個(gè)醫(yī)生閱片大概需要15分鐘-30分鐘，而經(jīng)過系統(tǒng)去判斷只需要2~3秒，這就是快。

人類醫(yī)生無法熟記每個(gè)病人的所有CT并進(jìn)行特別精準(zhǔn)量化處理，也無法對(duì)病情位置進(jìn)行特別詳細(xì)的勾勒，而系統(tǒng)能給出一個(gè)特別精準(zhǔn)的量化結(jié)果，幫助醫(yī)生去調(diào)整他的診療方案，這就是準(zhǔn)。 疫情在不斷變化，團(tuán)隊(duì)也一直不斷地更新系統(tǒng)。為了讓系統(tǒng)更好助力國(guó)外疫情防控，項(xiàng)目成員與其他大學(xué)共同建立聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型，在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私、保證合法合規(guī)的前提下，多參與方或多計(jì)算結(jié)點(diǎn)之間開展高效率的機(jī)器學(xué)習(xí)，建立虛擬的共有模型，用于解決數(shù)據(jù)孤島問題，也讓系統(tǒng)更符合疫情的發(fā)展趨勢(shì)。

當(dāng)然了，系統(tǒng)并不會(huì)隨著新冠疫情的結(jié)束，而終結(jié)它的使用壽命。如果某一天，又出現(xiàn)了新冠肺炎患者，系統(tǒng)仍會(huì)做出最快的反應(yīng)，讓全國(guó)所有的醫(yī)院接收到預(yù)警，第一時(shí)間做好防控，避免病情再次擴(kuò)散。同時(shí)，項(xiàng)目成員認(rèn)為現(xiàn)在主要做的是AI輔助診斷，相當(dāng)于通過CT影像學(xué)的信息去給予醫(yī)生各種各樣的信息，幫助他們更好診斷病人的病情。未來，各種癌癥，比如胰腺癌、肺結(jié)節(jié)、肺癌、X射線成像等等都可以通過AI輔助診斷去提供量化的信息，幫助醫(yī)生進(jìn)行判斷。

AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)的完成得到了各方的認(rèn)可，國(guó)務(wù)院副總理孫春蘭率中央指導(dǎo)組到華中科技大學(xué)進(jìn)行視察時(shí)，AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)項(xiàng)目成員作為華中科技大學(xué)的代表之一，向?qū)O春蘭副總理做了匯報(bào)。副總理當(dāng)即對(duì)系統(tǒng)的精準(zhǔn)性和速度給予了充分的肯定?，F(xiàn)在，AI量化醫(yī)療輔助系統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)入了第六屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)爭(zhēng)奪賽，與全球頂尖名校學(xué)生同臺(tái)競(jìng)技，以紅旅公益組第一名的成績(jī)，奪得大賽金獎(jiǎng)。

對(duì)此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員表示，他們將把這個(gè)公益長(zhǎng)期做下去。因?yàn)樾鹿诳赡軙?huì)常態(tài)化存在，但還有很多的醫(yī)院都缺乏這樣的技術(shù)，讓更多的人去了解這個(gè)項(xiàng)目，了解如何用AI技術(shù)與疫情進(jìn)行抗?fàn)?，讓更多的人與公司加入團(tuán)隊(duì)，給予團(tuán)隊(duì)力量，以使得系統(tǒng)在未來得到不斷的完善，普惠更多人群。

＃華為助力仍在繼續(xù)未來，華為將繼續(xù)加大教育和人才培養(yǎng)上的投入。華為聯(lián)手教育部，在有關(guān)高校打造 “智能基座”產(chǎn)教融合協(xié)同育人基地，現(xiàn)已在北京大學(xué)、清華大學(xué)、上海復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等72所高校，把鯤鵬、昇騰系列課程融入計(jì)算機(jī)專業(yè)、軟件工程專業(yè)、人工智能專業(yè)、電子信息專業(yè)進(jìn)行首批試點(diǎn)。

AI醫(yī)療方面，華為一直與華中科技大學(xué)有合作，前期投入了心臟分割以及動(dòng)脈瘤檢測(cè)方面的研究，目前正在進(jìn)行關(guān)于腦神經(jīng)的分割項(xiàng)目，未來會(huì)幫助更多生物學(xué)家去分析人的腦信號(hào)等工作。 一支穿云箭，千軍萬馬來相見，面對(duì)狂野的、未知的病毒和困難，我們依然懷揣希望，挺身而出，與星夜鏖戰(zhàn)。冬天來了，春天也會(huì)在路上，每個(gè)太陽(yáng)升起的早上，曙光都不會(huì)或缺。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：平安之夜，打Call這群有AI的天使開發(fā)者

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