018版 科普

告别“看片难”:人工智能如何守护呼吸健康?

□新疆医科大学第四附属医院(新疆维吾尔自治区中医医院)影像中心 张俊玮

人口健康报 | 2026年04月16日

  呼吸是生命的基础律动,每一次吞吐都维系着氧气交换与代谢排出。当咳嗽、胸闷、呼吸困难出现,肺部影像出现阴影、结节时,人们常面临“看片难”的困境:基层影像专业人才不足,专家号紧张,病灶易漏诊,呼吸慢病管理不精准,给患者带来身心压力。如今人工智能技术快速发展,正破解这一难题,在疾病筛查、精准诊断、长期管理等方面全面助力呼吸健康诊疗,守护每一次安心呼吸。

  在呼吸疾病诊疗中“看片”是最核心也最棘手的环节。无论是胸部X光片、CT扫描,还是高分辨率CT(HRCT),每一张影像都包含海量信息,而呼吸系统疾病的复杂性,让影像解读成为对专业能力要求极高的工作。传统模式下,一名影像医师每天要阅读上百张CT影像,每张CT包含数百层切片,高强度工作易导致视觉疲劳,造成微小病灶漏诊;基层医院专业影像医师匮乏,患者往往奔波于大城市三甲医院,耗费大量时间金钱,仍可能面临诊疗延误。更值得警惕的是,肺癌、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘等常见呼吸疾病,早期症状不明显,仅靠影像解读难以精准识别,错过最佳干预时机后,病情会快速进展,增加治疗难度与家庭负担。而AI的出现,凭借强大的数据处理与模式识别能力,成为影像解读的“智能助手”,让“看片难”成为历史。

  AI破解“看片难”核心优势在于精准高效的影像分析能力。其擅长捕捉人类肉眼难以察觉的微小病灶和复杂病变。不同于传统解读依赖医师经验,AI系统通过深度学习算法,提前“学习”了海量高质量医学影像数据,能识别出经验丰富医师也易忽略的细节。在肺癌早筛中,低剂量CT(LDCT)是金标准,但需从数百层图像中识别直径≤5mm的微小结节并判断良恶性,对医师耐心和专业能力考验极大。而AI系统通过卷积神经网络(CNN),能自动定位肺内结节,包括血管旁、胸膜下等隐匿病灶,检出灵敏度高达95%,远高于人工的85%,同时将假阳性率控制在每例1个以内;还能提取结节特征,结合患者吸烟史等信息,精准预测恶性概率,对≤10mm结节的判断准确率达88%,比资深医师高出8个百分点。某三甲医院应用AI后,Ⅰ期肺癌检出率从35%提升至55%,而Ⅰ期肺癌5年生存率超80%,意味着更多患者能在早期被发现,获得治愈机会。

  AI在各类呼吸疾病影像诊断中均发挥重要作用。在肺炎诊断中,传统方法依赖实验室检查,耗时且准确率仅约60%,难以快速区分不同类型肺炎,而不同肺炎治疗方案差异巨大,误诊易导致治疗不当。AI系统通过分析CT影像特征,结合血常规数据,能快速精准分型,鉴别准确率达82%,还能整合指标在24小时内预警重症肺炎,让高风险患者提前转入ICU,有效降低死亡率。对于包含20余种亚型的间质性肺病(ILD),传统人工分型符合率仅65%,AI系统通过HRCT识别特征,结合患者职业史,对特发性肺纤维化(IPF)的识别准确率达90%,与病理诊断符合率达85%,避免了误用激素加重病情。新冠疫情期间,AI通过胸部CT结合临床症状,快速区分新冠感染与普通肺炎,灵敏度达90%,特异度85%,单例分析时间不到1分钟,为快速筛查和防控提供了有力支持。

  AI的守护不仅局限于影像解读和诊断。AI的守护更延伸到呼吸疾病全周期管理,为慢性患者带来了福音。COPD、哮喘等疾病需长期监测管理,传统模式下患者只能定期复诊了解病情,往往症状明显时才就医,加重肺功能损伤并增加住院风险。AI系统通过整合多源数据,实现了从“被动治疗”到“主动预警”的转变。以COPD患者为例,AI可通过可穿戴设备监测呼吸频率、血氧饱和度等,结合家用肺功能仪数据、用药记录及环境信息,利用LSTM模型提前7天预测急性加重风险,准确率达88%。对高风险患者,系统提醒医生调整用药,有效降低急性加重发生率,据统计,应用AI后,COPD患者急性加重发生率下降35%,住院天数减少20%。

  在哮喘管理中AI优势显著。哮喘是异质性疾病,约30%患者对吸入激素不敏感,发作诱因复杂。AI整合患者过敏原、肺功能等数据,制定个性化治疗方案,将哮喘控制率从60%提升至75%;还能提前48小时发出预警,使发作频率下降40%。此外,AI可智能分析肺功能检测结果,破解传统人工判断基层误诊率20%的难题,借助CNN分析曲线,诊断准确率达92%,让基层肺功能报告合格率提升至85%,大幅改善基层诊疗水平。

  AI的核心价值是医生的“智能助手”。其可弥补人力不足、提升诊疗效率,而非替代专业判断。诊疗中,AI初步分析影像、标记可疑病灶并给出建议,再由医生结合临床症状、病史做最终决策。这种“AI+医生”模式,解决“看片难、阅片累”问题,避免人为漏诊误诊,实现“1+1>2”。目前,AI通过联邦学习解决数据问题,借助可解释性工具优化诊断逻辑,已获得临床认可。AI正渗透呼吸健康守护各环节,让优质诊疗服务触手可及,惠及大众与医护人员。

  呼吸健康关乎每个人的生命质量,AI为我们筑起了一道坚实的“智能防线”。随着技术成熟普及,相信“看片难”将彻底成为历史,AI与医疗深度融合,将为我们提供更精准、高效、便捷的呼吸健康服务,让每个人都能自由顺畅地呼吸,拥抱健康美好生活。