在抗击新型冠状病毒的过程中,采取了哪些先进的技术手段?它发挥了什么作用?
在抗击新型冠状病毒的过程中,采取了哪些先进的技术手段?它发挥了什么作用?
在抗击新型冠状病毒期间,采用了许多先进的科技手段,发挥着极其重要的作用。可以说,抗击新型冠状病毒疫情的最终胜利离不开先进的科技支持。让我们从几个方面来看看科技的应用和作用。
病毒分离培养、毒株全基因组序列测定技术
病毒分离培养和毒株全基因组序列测定技术是新型冠状病毒认知和疫情快速诊断、疫情防控应对、病毒变异监测的前提。疫情来势凶猛,之前对这样的新病毒一无所知,更别说应对方案了。如何应对首先取决于这些技术的及时准确识别结果。
1月26日,湖北省疾控中心新型冠状病毒攻关团队成功从武汉一名当地肺炎患者的肺泡灌洗液样本中分离获取一种病毒。经过一系列其他工作,利用高通量测序技术开展毒株全基因组序列测定。经过图书馆制备、计算机测序和数据比较分析,终于在1月29日获得了引发疫情的冠状病毒全基因组序列。全长29847bp。
目前,研究机构正在进行更长时间、更大地区病例样本的毒株分离培养和测序,这将为尽快确定病毒传播途径和可追溯性传染源提供重要支持。
核酸检测试剂盒的研发和核酸检测技术
新冠病毒基因序列公布后,中国许多科技公司立即启动了新冠病毒核酸检测试剂盒的研发。这些试剂盒已成为诊断新冠病毒肺炎的关键。
这种检测试剂盒的原理是反转录荧光PCR(聚合酶链反应)法。通过将特定的RNA(核糖核酸)片段反转录入DNA(脱氧核糖核酸),可以检测到具有特定基因片段的病毒。
对于疑似感染新型冠状病毒的患者,可以用试剂检测鼻咽拭子、痰液、肺泡灌洗液三种样本,确定是否含有新型冠状病毒。
上海之江生物研发的2019年新型冠状病毒核酸检测试剂盒于1月24日通过上海医疗器械检测所检测,成为中国法定检测机构批准的首款新型冠状病毒检测产品。
据了解,1月25日,智江生物、圣湘生物、辉瑞生物、捷诺生物、伯杰医疗、达安基因、华大集团(华大基因、华大智能制造)等7家企业开发的新型冠状病毒核酸检测试剂盒进入国家食品药品监督管理局快速审批渠道。
获得国家食品药品监督管理局上市批准后,各地医院陆续使用了多个试剂盒,用于确定疑似患者样本中是否有新型冠状病毒,在疫情病毒检测中发挥了关键作用。
CT检测技术
虽然核酸检测是诊断的最关键依据,但核酸检测效率相对较低,疫情来势凶猛。核酸检测尚未作为中早期高效的初步筛查手段,但一般用于初步筛查后的诊断依据。
CT的中文全称是电子计算机断层扫描,它使用精确准确的X线束,γ射线、超声波等。,与高灵敏度的探测器一起围绕人体的某个部位进行一个接一个的横截面扫描,具有扫描时间快、图像清晰等特点,可用于各种疾病的检查。根据所使用的射线可分为X射线CT(X-CT)以及γ射线CT(γ-CT)等。
CT检测作为一项成熟可靠的技术,各大医疗机构拥有大量的设备配置,能够快速产生结果,CT结果可以作为排除或进一步检测的依据。CT检测技术在本次疫情症状检查中也发挥了重要作用。
通信与远程诊疗技术
为应对疫情,武汉紧急建设的火神山医院备受关注,寄予厚望。1月31日晚,华为与中国电信合作,完成了武汉火神山医院首个远程咨询平台的网络铺设和设备调试。
通过这个平台,数千英里外的优质医疗专家资源可以通过远程连接与火神山医院的一线医务人员进行远程咨询。这将显著提高病例诊断和治疗的效率和效果,在一定程度上缓解武汉一线医务人员的紧张和过度工作。同时,它还可以降低医务人员到处旅行的风险。
火神山医院的远程医疗系统有几个技术亮点。华为捐赠的集成高清视频会议终端TE20视频会议设备和管理平台,即使在512K带宽的极端网络环境中,也能保证远程医疗的顺利进行。此外,该系统还支持1080P的高清图像质量。在远程医疗咨询场景中,远程医疗专家可以通过高清图像质量共享患者的CT片等医疗档案进行辅助诊断。
人工智能技术可以在基因检测和分析中发挥重要作用
新型冠状病毒是基因组序列最长的病毒之一,全基因组序列全长29847bp。临床诊断是将病人样本与病毒基因序列进行比较,并根据一致性确定诊断结果。
因此,面对汹涌的疫情,单靠目测效率较低,存在大量疑似病人排队等待结果的现象。
在严峻的抗疫形势下,人工智能已成为打破游戏的利器。2月1日,浙江省疾控中心推出的自动化全基因组检测分析平台采用阿里达摩研究院开发的人工智能算法,可将疑似病例的基因分析缩短到半小时,大大缩短诊断时间,准确检测病毒变异。
由浙江省疾病预防控制中心、阿里达摩医院医疗AI团队、杰毅生物技术公司联合开发的自动化全基因组检测分析平台属于高通量测序。
特别值得注意的是,达摩院的分布式设计算法在检测平台上发挥了重要作用。
在序列比较过程中,达摩院增加了算法的分布式设计,提高了比较效率。样本基因分析的速度从几个小时缩短到半个小时。达摩院在病毒序列拼接阶段使用de Bruijn图算法还可以准确检测变异病毒,病毒拼接速度从30分钟到1小时缩短到15~30分钟。
此外,与传统的核酸检测方法不同,该平台可以检测病毒的全貌,对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列分析比较,可以有效避免病毒变异引起的漏检。
中国疾病预防控制部门已成功分离病毒。在后期,在新药和疫苗的研发过程中,还需要进行大量的数据分析、文献筛选和科学的超级计算工作。阿里巴巴云的人工智能计算能力可以支持病毒基因测序、新药研发、蛋白质筛选等工作,帮助研究机构大大缩短研发周期。
除了这个全基因组检测分析平台,达摩院还在春节期间推出了为浙江省新型肺炎公共服务管理平台提供服务的智能疫情机器人。应该说,AI(人工智能)技术也将在抗击疫情中发挥更大的作用。
机器人
机器人也属于广义的人工智能范畴。机器人特别适合高危场合,在这次抗击疫情中有很多应用。
在杭州党校隔离点,机器人已用于送餐隔离室,大大降低了送餐过程中可能出现的交叉感染风险。
国内首款可用于测量体温的抗疫测温巡逻机器人,高新兴公司近日推出,能有效解决人工测温带来的诸多痛点。机器人可以一次测量10人,温度误差为0.5摄氏度,机器人可以快速记录人员移动到哪里。当温度超过设定值或发现行人不戴口罩时,机器人立即启动报警系统。通过机器人值班真正隔离,有效节约人力,不仅分担值班任务,还有助于避免人员交叉感染。
目前发现病毒检测过程中风险很高,希望人工智能(AI)技术可以快速发展,机器人可以在不久的将来自动完成检测,这将大大降低一线检测人员的风险。
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