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 | WNCW

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.wncw.org多国 - 英语2025-11-07 03:11:07 - 阅读时长5分钟 - 2421字
本文详细报道了人工智能技术在全球结核病筛查中的革命性应用,尤其聚焦资源匮乏地区。通过移动X光设备与AI算法结合,系统可在数秒内生成热力图识别TB迹象,有效解决全球放射科医生短缺难题——部分国家每五名医生服务数百万人。自世界卫生组织2021年批准该技术以来,80多个低收入国家已部署AI筛查,使痰液检测需求降低50%,显著提升诊断效率。尽管存在监管缺失和AI性能漂移风险,专家强调在医生稀缺地区,该技术比无筛查更可靠,并有望扩展至肺癌等疾病诊断,但需加强质量监控确保患者安全。
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人工智能介入检测全球最致命传染病

ARCAD Santé PLUS

许多低收入和中等收入国家正在使用人工智能筛查结核病。该AI模型生成类似热力图的图像,黄色至红色高亮区域表示算法检测到结核病迹象。

上个月的一个星期四上午,马里的博尼亚巴社区卫生中心正在进行结核病筛查。现场没有医生,但一位咳嗽不止的母亲在几秒内就得到了结果:她被检测出结核病阳性。

几年前,她能就近找到筛查点已属幸运,且需等待一两周将痰液样本送至实验室才能获取结果。

如今的突破在于:移动X光机与人工智能算法实现了结核病检测。(若不熟悉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,且数字持续攀升。应对疫情的一大障碍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人,这无异于灾难。即便有医生,他们也集中在首都。”终结结核病伙伴关系(Stop TB Partnership)执行董事卢西卡·迪蒂乌博士表示。该组织是倡导机构。

迪蒂乌称,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。”

她举例说明,尼日利亚的游牧民族正从中受益:“你身处荒野,只有牧民、牲畜和尘土。他们却用AI进行X光检查,这不可思议。”迪蒂乌的组织八年前便是该技术的先驱开发者之一。

AI模型还应用于乍得的难民营。“没有放射科医生,谁来判断X光片是否有问题?实际上,AI完成了这项工作。”抗击艾滋病、结核病和疟疾全球基金(Global Fund)执行董事彼得·桑兹表示。该基金过去四年已向AI结核病筛查投入近2亿美元。“这太出色了。”

支持者认为,这预示着未来AI将加速社会最难触及角落的疾病检测与控制。但部分人士呼吁谨慎,强调需加强监管以保护低收入国家患者的权益。

"显著差异"

在博尼亚巴社区卫生中心,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其电脑,AI模型随即分析并生成评分——数值反映影像呈现结核病特征的概率,同时输出类似热力图的肺部图像。

“蓝色区域表示健康,红色则意味着问题。”兰辛在筛查该母亲当日解释道。

他为当地非营利组织ARCAD Santé PLUS工作,携带简易设备(移动X光机、电脑及备用电池)在西非国家开展筛查。母亲的影像显示多处红色斑块后,他立即采集痰液样本送实验室确认,并让其速带五名子女复检——结核病通过咳嗽、大笑或说话时的飞沫传播,家庭内极易传染。

AI几乎实时判定:三名子女疑似感染结核病。兰辛表示,他们将很快开始为期六个月的抗生素治疗。

“AI带来了显著差异,”ARCAD Santé PLUS项目官员巴西·凯塔表示。该组织获全球基金支持。他解释道,儿童提供痰液样本常很困难(需深咳出肺部黏液),而AI筛查引入后,团队能快速排除X光无异常者,仅对AI提示风险者进行痰液检测。应用AI后,痰液样本量减少了约50%。

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开发乳腺癌和肺癌的AI检测模型。当斯里兰卡某医院表示无力购买现成的结核病AI模型时,她同意为其定制。

巴齐莱称,去年投入研发时,她立刻理解为何结核病成为全球健康AI解决方案的前沿领域:“结核病可见于影像。X光片附有诊断标签(确诊或排除),只需训练模型即可。”她补充道,模型开发仅耗时数月、成本不足5万美元,“流程直接、成本低廉且开发迅速。”

相比乳腺X光或血液检测设备,结核病X光机在资源匮乏地区广泛可用,且操作培训门槛低。迪蒂乌强调需求巨大:据世卫组织数据,2023年结核病新发病例达1080万,高于2020年的1010万,绝大多数集中在低收入和中等收入国家。

迪蒂乌认为结核病只是起点。部分现有结核病AI模型已能诊断肺癌、肺炎及某些心血管疾病。巴齐莱预测,在许多低收入国家,AI将如非洲跳过固话直接普及手机般快速融入医疗体系。

“发展中国家将更快采用AI,因其存在严重未满足需求,临床医生明白需要额外支持。”她表示,“多数技术在美国研发,但应用落地于他处。”

她指出,美国因专业协会制定的诊疗指南较少整合AI模型(即便获FDA批准),故进展较慢。

"发展中国家的真实挑战"

但部分人士警告技术热情需让位于审慎。

菲律宾放射科医生欧文·约翰·卡皮奥近期协助菲律宾放射学会起草AI指南。他曾在该国偏远省份研究AI结核病筛查应用。

卡皮奥表示,高收入国家已建立AI医疗应用的监管框架。“这对发展中国家构成真实挑战,因技术常免费提供给我们,但必须规避问题。”

例如,当AI漏诊结核病、误判健康者需医疗干预时如何处理?卡皮奥指出,英国设有此类事件报告体系以提升患者安全,美国FDA批准AI模型时亦有类似机制。但“我国尚未建立相关法律”。

另一隐忧是模型无法提示失效或存疑案例。卡皮奥解释,模型可能出现“性能漂移”——长期运行后效能衰退。“它们静默失效,不会告知错误。”他强调,“这是当前主要顾虑。”

通过训练模型转交复杂案例,并引入外部专家持续质控(如马里兰辛项目及全球基金项目所做),可缓解AI失误风险。但卡皮奥说明,此类质控需“整支专家团队: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”。加上AI的巨大能耗,“综合成本远非表面那般低廉便捷。”

然而支持者主张,AI必须与替代方案对比评估。巴齐莱指出医生导致的医疗错误极为普遍;全球基金的桑兹则强调,“我们必须正视现实:在许多应用环境中,放射科医生极度稀缺”——因此AI筛查优于无筛查。

桑兹援引数据称,自世卫组织2021年批准该技术并发布本地化校准工具包后,全球结核病患者检出率已大幅提升。

巴齐莱最终提出的重大疑问是:“所有确诊者能否获得相应的医疗服务?”

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