每年約有26億人受到源于動物的疾?。慈诵蠊不技膊。┑挠绊?。為了預防大流行病，在疫情爆發(fā)之前或早期階段檢測和識別這些人畜共患疾病至關重要。

作為2020年發(fā)起的原子能機構“人畜共患疾病綜合行動”（ZODIAC）倡議的一部分，“人畜共患疾病綜合行動”呼吸系統(tǒng)疾病表型觀測站將創(chuàng)建一個安全的醫(yī)學影像存儲庫，以促進全球在疾病模式大規(guī)模數(shù)據(jù)分析方面的合作，從而能夠早期發(fā)現(xiàn)可能引發(fā)大流行病的人畜共患疾病。

該觀測站將利用人工智能，包括機器學習和深度學習技術，識別中東呼吸綜合征（MERS）、嚴重急性呼吸綜合征（SARS）、2019冠狀病毒病（COVID-19）和肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病的模式，并檢測新變種的出現(xiàn)。

“原子能機構的‘人畜共患疾病綜合行動’呼吸系統(tǒng)疾病表型觀測站將在識別全球新傳染病的出現(xiàn)、監(jiān)測其傳播以及促進用于治療支持的人工智能模型的快速開發(fā)方面發(fā)揮重要作用?！?該項目的核心實驗室之一，維也納醫(yī)科大學計算成像研究實驗室主任Georg Langs教授表示，“由于與全球各地的研究機構合作，該觀測站將能夠分析比以往研究規(guī)模更大、人口構成更多樣化的呼吸系統(tǒng)疾病數(shù)據(jù)?！?/p>

醫(yī)學成像與大數(shù)據(jù)

醫(yī)學成像在診斷和監(jiān)測傳染病方面起著至關重要的作用。然而，由于影像的復雜性，對其進行分析具有挑戰(zhàn)性。

“人畜共患疾病綜合行動”呼吸系統(tǒng)疾病表型觀測站將利用影像組學技術，這是一種從醫(yī)學成像研究中提取大規(guī)模成像數(shù)據(jù)或大數(shù)據(jù)的方法。影像組學技術利用數(shù)據(jù)表征算法來識別疾病特征，從而提高診斷準確性并幫助制定個性化治療計劃。

人工智能能夠在海量數(shù)據(jù)中識別疾病模式和異常情況，與影像組學技術形成互補。這些技術還可用于識別新出現(xiàn)疾病的模式，有助于預防新型疾病爆發(fā)并演變成大流行病。

“人畜共患疾病綜合行動”呼吸系統(tǒng)疾病表型觀測站

在前兩年，該觀測站將創(chuàng)建一個醫(yī)學影像存儲庫，并利用其開發(fā)和驗證用于分析影像數(shù)據(jù)的算法。它將對全球20家研究機構開展的相關研究進行評估，并使研究小組能夠研究和開發(fā)新型人工智能方法。觀測站基于人工智能的新發(fā)疾病監(jiān)測系統(tǒng)將自動運行，當算法檢測到新的疾病模式時，就會觸發(fā)警報。該系統(tǒng)能夠快速比較和評估新輸入的數(shù)據(jù)，從而識別出可能發(fā)展成大流行病的新發(fā)疾病，確保及時做出響應。

觀測站還將分析新發(fā)傳染性呼吸系統(tǒng)疾病的人口統(tǒng)計學特征。通過識別疾病特征和醫(yī)學成像中的具體表現(xiàn)，觀測站能夠依據(jù)年齡、性別、種族、民族、地理區(qū)域以及既往病史等因素，幫助找出疾病并發(fā)癥發(fā)展過程中的任何臨床差異。

“人畜共患疾病綜合行動”呼吸系統(tǒng)疾病表型觀測站是通過原子能機構的一個協(xié)調研究項目建立起來的，得到了眾多合作伙伴的支持，這些合作伙伴在各自的專業(yè)領域提供資源和工具。

亞馬遜網絡服務公司是該項目的主要支持者之一，它授予了其“大挑戰(zhàn)”項目組一筆撥款，用于搭建云服務器以支持該觀測站。

“我們認為這是一項重要的預防投資，有助于保護全球人類健康?！?亞馬遜云科技高級解決方案架構師Chris Russ表示，“通過利用云技術，原子能機構的‘人畜共患疾病綜合行動’觀測站可以實時發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的大流行病，并提醒各國政府采取行動?！?/p>

除了亞馬遜云科技的貢獻外，觀測站還得到了其他實物支持，包括拉德堡德大學醫(yī)學中心提供的數(shù)據(jù)庫管理和組件，弗勞恩霍夫數(shù)字醫(yī)學研究所提供的后端管理和網絡接口，康泰科流有限公司支持的用于識別疾病模式的人工智能開發(fā)，以及維也納醫(yī)科大學提供的科學和醫(yī)學專業(yè)知識。參與該項目的研究機構包括19個國家的醫(yī)院。該項目還得到了大韓民國的支持。

“‘人畜共患疾病綜合行動’觀測站具有全球視野，因此我們依賴于與世界各地的科研和產業(yè)合作伙伴的合作和支持。”原子能機構副總干事兼核科學和應用部部長納賈特·莫克塔表示，“通過合作，共享數(shù)據(jù)和專業(yè)知識，我們能夠加強各國的能力，更快、更有效地應對新出現(xiàn)的疾病，防止它們發(fā)展成為新的大流行病?！?/p>