新型冠状病毒肺炎急诊防控及病毒性肺炎快速预警工具建立

【摘要】：研究背景新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情形式严峻。了解不同呼吸道病毒感染的临床特征对于疫情防控具有重要意义。发热门诊在我国COVID-19疫情防控中起了重要作用。然而面对其爆发,我国初期预警体系仍然不够完善。研究目的总结急诊科发热门诊患者呼吸道病毒感染的病原学组成,对不同呼吸道病毒感染的临床特征进行分析。了解发热门诊在COVID-19疫情前后的设置变化和作用。建立病毒性肺炎人工智能预警工具。研究方法回顾性收集于北京协和医院发热门诊就诊的鼻咽拭子筛查阳性的患者,对其病原学构成、临床特点、化验检查及影像学资料进行分析。通过问卷调查,了解发热门诊在COVID-19疫情前后的设置变化和作用。通过收集肺部感染患者影像学及临床资料信息,建立基于影像学及其他临床特征的病毒性肺炎人工智能预警工具。研究结果第一部分本研究中,共有1860名患者在发热门诊进行了筛查。其中136例患者鼻咽拭子检查结果阳性,占所有筛查患者的7.31%。鼻咽拭子检查结果阳性患者中,甲型流感(Flu A)病毒感染者占72.94%(72例),乙型流感(Flu B)病毒感染者占23.53%(32例),COVID-19患者占13.24%(18例),呼吸道合胞病毒(RSV)感染者占10.29%(14例)。COVID-19组14天内疫区接触史和聚集发病的比例高于其他组。所研究症状中发热最常见。Flu A组患者出现发热症状的比例较COVID-19组高,且最高体温更高。白细胞和中性粒细胞计数在COVID-19组较Flu A和RSV组更低,淋巴细胞计数更高。COVID-19组(83.33%)胸部CT有肺炎表现的患者比例高于Flu A和Flu B组。第二部分89.29%的医院在COVID-19疫情爆发前设有发热门诊,疫情爆发后该比例达到100%。发热门诊大多由感染科管理,疫情前后比例无明显变化。COVID-19爆发后,发热门诊接诊患者数、设置留观室及抢救室的发热门诊数、留观床位数均较疫情前增加。备有抢救车、监护仪、有创和无创呼吸机等抢救设备的比例以及发热门诊放射检查设置的比例在疫情后也有所提高。除武汉市两家医院外,其余医院均未发生院内感染。第三部分本研究建立细菌性及病毒性肺炎数据集,共190例(胸部CT图片6108张),其中细菌性肺炎104例(胸部CT图片3041张),病毒性肺炎86例(胸部CT图片3067张)。基于以上数据集建立了基于胸部影像学的病毒性肺炎人工智能预测模型,并分别采用10例细菌性肺炎(胸部CT图片342张)及10例病毒性肺炎(胸部CT图片333张)患者胸部CT及病史资料、化验结果对模型进行验证。单张胸部CT将患者判定为细菌性或病毒性肺炎准确率为86%。将一个患者所有胸部CT的预测结果取平均值并结合病史及化验资料作为判断细菌性或病毒性肺炎的依据,准确率为85%。研究结论第一部分在新型冠状病毒肺炎流行初期,北京发热门诊就诊患者中流感病毒感染者仍占很大比例。并没有特异性的症状或者常规实验室检查结果对某一呼吸道病毒感染有特殊的提示意义,但流行病学史对COVID-19具有很大的筛查价值。综合患者流行病学史、症状、实验室检查结果、胸部CT以及病原学检查对明确诊断呼吸道病毒感染有重要意义。第二部分发热门诊在COVID-19疫情防控中起到重要作用,但突发重大传染病的预警防控机制尚需进一步完善,建立以发热门诊患者大数据为基础的重大传染疾病前哨预警系统可能具有一定意义。急诊与发热门诊一体化管理的模式以及在发热门诊的设立中确保设置足够的应急空间等可以提高发热门诊对疫情防控的反应能力。第三部分本研究提出了一种能够快速识别预警病毒性肺炎的人工智能诊断工具,以期在突发重大呼吸道传染病的早期预警与防控中发挥积极作用。