利用深度学习系统筛查新冠病毒肺炎

徐小微，蒋贤高，马春莲，杜鹏，李旭坤，吕双志，俞亮，倪勤，陈燕飞，苏俊威，郎观晶，李永涛，赵宏，刘俊，徐凯进，阮凌翔，盛吉芳，裘云庆，吴炜,*，梁廷波，李兰娟,*

a State Key Laboratory for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, National Clinical Research Center for Infectious Diseases, Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, The First Affiliated Hospital, College of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310003, China

b Department of Infectious Disease, Wenzhou Central Hospital, Wenzhou 325000, China

c Department of Infectious Disease, The First People’s Hospital of Wenling, Wenling 317500, China

d Artificial Intelligence Lab, Hangzhou AiSmartVision Co., Ltd., Hangzhou 310012, China

e Department of Radiology, The First Affiliated Hospital, College of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310003, China

f Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery & Key Lab of Pancreatic Diseases Research of Zhejiang Province & The Innovation Centre for the Study of Pancreatic Diseases of Zhejiang Province & Clinical Medical Research Center of Hepatobiliary and Pancreatic Diseases in Zhejiang Province &Precision Innovation Center of the Diagnosis and Treatment of Hepatobiliary and Pancreatic Diseases of Zhejiang University, The First Affiliated Hospital,College of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310003, China

1. 引言

2019年年底，新冠病毒肺炎（COVID-19）首先在中国湖北省武汉市被证实[1–4]。2020年1月24日，Huang等[5]总结了41例COVID-19患者的临床特征，提示常见的首发症状为发热、咳嗽、肌痛或疲劳。41例患者均有肺炎表现，而且肺部计算机断层扫描（CT）提示异常。这些患者出现的并发症包括急性呼吸窘迫综合征、急性心脏损伤和继发感染等。其中13名（31.7%）患者被送入重症监护室（ICU），6名（14.6%）患者死亡。之后，香港大学的Kok研究团队[6]首次发现了COVID-19在人与人之间传播的证据。

中国《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》[7]建议，通过核酸检测或特异性抗体检测对患者进行COVID-19的病原学确认。之后几个月，核酸检测的可及性有了很大提高，但仍存在操作要求高、耗时长、阳性率相对较低等缺点[8,9]。研究表明，新冠病毒感染者的口腔拭子、肛门拭子和血液核酸检测阳性率分别为53.3%、26.7%和40.0% [10]。另外，因为新冠病毒特异性抗体的出现存在一个窗口期，所以抗体检测对于早期筛查也存在漏诊可能。Long等[11]报道，新冠病毒特异性免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白M（IgM）的血清转化中位数时间均为发病后的13 d左右。

在疫情初期，放射学专家就注意到COVID-19病例的肺部CT影像学有独特表现，不同于甲型流感病毒性肺炎（IAVP）等其他类型的病毒性肺炎的CT影像学表现，如图1所示。因此，临床医生建议利用肺部CT影像学作为COVID-19的早期诊断标准之一[12]，以弥补核酸诊断的不足，从而遏制COVID-19的传播。……