新型冠状病毒肺炎影像诊断与人工智能

本书全面系统地总结了新型冠状病毒肺炎影像诊断和人工智能（Al）应用，包括抗疫诊疗过程的大型设备质量控制与防控评价标准、方舱CT、远程诊断及AI定量分析等新技术，主要面向从事临床呼吸重症及医学影像诊断和人工智能应用的临床医务工作者及科技人员。全书共八章，对新型冠状病毒肺炎的流行病学、临床诊疗、影像征象、治疗转归影像及AI智能分析等进行了全面介绍和阐述。本书的特点是紧密联系临床，注重基础理论与实践相结合，强调实用性和可操作性，参考近期新国内外文献，尤其对CT征象、大数据、AI原理做了详细介绍，比较客观地反映了我国抗疫期间的临床诊疗和CT与AI应用，以及新技术协同发展趋势。
本书适合广大的呼吸重症学科、放射诊断、超声诊断、医学计算机专业医技人员和在校学生，以及从事医疗AI研发和管理等相关工作人员参考学习。

陆普选，主任医师，教授，广东医科大学硕士研究生导师，深圳市第三人民医院放射科原主任，深圳市慢性病防治中心首席专家。《新发传染电子杂志》主编，兼任中国性病与艾滋病协会放射学分会副主任委员，广东省健康管理学会放射学专业委员会副主任委员，广东省健康管理学会社会医疗机构医学影像质量评估与管理专业委员会副主任委员等职。主编出版中英文医学专著15部。先后主持完成10余项省部级科研项目及国际合作研究项目。发表SCI论文50余篇，获深圳市靠前医务工作者称号。

第一章新型冠状病毒肺炎的发生与流行
第一节冠状病毒的种类及危害
一、概述
二、冠状病毒的分类
三、冠状病毒的危害
第二节COVID-19的发现与命名
一、新型冠状病毒肺炎的发现
二、新型冠状病毒肺炎及其病原体的命名
第三节新型冠状病毒肺炎流行病学概况
一、传染源
二、传播途径
三、易感人群
四、流行特征
五、临床特征
第四节新型冠状病毒肺炎中国现行诊断标准
一、新型冠状病毒肺炎的诊断标准
二、新型冠状病毒肺炎诊疗标准的演变
第五节新型冠状病毒肺炎免疫及炎症风暴病理机制
一、炎症风暴基本概念
二、新型冠状病毒感染的途径和炎症风暴反应
三、新型冠状病毒感染诱导炎症因子风暴的治疗策略
……

     第一章 新型冠状病毒肺炎的发生与流行 第一节冠状病毒的种类及危害 一、概述 冠状病毒属于套式病毒目、冠状病毒科、冠状病毒亚科，广泛存在于自然界。冠状病毒颗粒直径为80～160 nm，呈球形或椭球形［图1-1-1（a）、（b）］。病毒颗粒表面有球棒状的突出部分，由刺突糖蛋白（spike glycoprotein，S）组成。在一些β冠状病毒属病毒（如HCoV-OC43和HCoV-HKU1）中，突出部分还有血凝素-酯酶（hemagg-lutinin-esterase，HE）蛋白。病毒包膜由膜糖蛋白（membrane glycoprotein，M）构成，通过三个跨膜结构域嵌入病毒包膜。少量小的跨膜蛋白——包膜（envelope，E）蛋白也出现在包膜中。核衣壳（nucleocapsid，N）蛋白以串珠的形式结合到RNA基因组上，形成螺旋对称的核衣壳。 病毒基因组为单股正链RNA，5′端有甲基化帽子结构，3′端具有多聚腺苷酸尾结构，全长27～32 kb，是已知的基因组最长的RNA病毒。冠状病毒可引起人和脊椎动物的呼吸系统、消化系统以及神经系统疾病。 二、冠状病毒的分类 1937年研究者首先从鸡体内分离出冠状病毒，1965年又获得了第一株人体冠状病毒分离株。由于囊膜表面具有许多棒状凸起，在电镜下其形态呈日冕状，故称为冠状病毒。1975年，国际病毒分类委员会（The International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV）正式命名了冠状病毒科，并分为冠状病毒（coronairiane）亚科和环曲病毒（toroviriane）亚科。2011年，ICTV根据系统发生关系以及基因组结构，将冠状病毒分为4个属，分别是α、β、γ和δ冠状病毒属。其中，β冠状病毒属又包括了A、B、C和D 4个亚群。 目前，共发现7种可感染人类的冠状病毒，分别为HCoV-229E、HCoV-OC43、SARS-CoV、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、MERS-CoV，以及引起本次新型冠状病毒肺炎暴发的SARS-CoV-2。HCoV-229E和HCoV-NL63属于α属冠状病毒；HCoV-OC43、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-HKU1和MERS-CoV属于β属冠状病毒，其中，HCoV-OC43和HCoV-HKU1属于A亚群，SARS-CoV和SARS-CoV-2属于B亚群，MERS-CoV属于C亚群。 在ICTV制定的分类系统中，SARS-CoV与SARS-CoV-2属于同一个种，即SARS相关病毒（severe acute respiratory syndrome related coronavirus，SARSr-CoVs）。该种又分为3个谱系，分别为L1、L2、L3，SARS-CoV属于L1，有两个单独的SARSr-CoV没有归到这些谱系中，包括YN（一种来自中国云南省的冠状病毒）和BG（一种来自保加利亚的冠状病毒）。中东呼吸综合征相关冠状病毒（Middle East respiratory syndromerelatedcoronavirus，MERSr-CoV）则分为两个主要的病毒谱系L1和L2。L1存在于人类和骆驼中，L2仅存在于骆驼中。此外，在MERSr-CoV中还发现了另外两小类病毒B1和B2，以及来自南非的病毒SA。 三、冠状病毒的危害 1．对人类健康的危害 α和β冠状病毒属的病毒感染哺乳动物，γ和δ冠状病毒属的病毒可感染鸟类，但其中一些也可感染哺乳动物。α和β冠状病毒属的病毒通常引起人类呼吸系统疾病和动物胃肠炎。 经典的冠状病毒感染主要发生在冬季，且广泛发生在世界各地。人冠状病毒主要有两个血清型（Hcov-229E、HCov-OC43），是人呼吸道感染的主要病原体，人类20%的普通感冒由冠状病毒引起，也是成人慢性支气管炎急性加重的重要病因之一。SARS-CoV和MERS-CoV是两种高致病性病毒，可引起人类严重的呼吸综合征。本次的SARS-CoV-2也可导致感染者发生病毒性肺炎，并在人群中迅速播散。其他4种人冠状病毒（HCoV-NL63、HCoV-229E、HCoV-OC43和HKU1）一般仅诱发轻度上呼吸道感染，但在婴幼儿和老年人中也可能出现严重的感染症状。 （1）SARS-CoV的危害 严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome，SARS）最早于2002年11月左右在广东省佛山市暴发，在短短几个月之内播散到全球29个国家，超过8 000人被感染。直至2003年7月5日世界卫生组织（World Health Organization，WHO）宣布SARS疫情结束，共造成774人死亡，病死率约为9 6%，死亡病例以老年人居多，65岁以上患者病死率高达52%。合并其他疾病，如脑卒中、糖尿病、心脏病、肺气肿、肿瘤等疾病患者的病死率较高。 SARS-CoV可识别宿主细胞的血管紧张素转化酶2（angiotensin converting enzyme 2，ACE2），通过细胞膜融合作用侵入宿主细胞，在宿主细胞内进行基因组的复制以及蛋白质的合成，组装成新的冠状病毒，造成宿主细胞的坏死或者凋亡，进而损伤组织器官。肺是SARS-CoV的主要靶器官，病毒可直接侵犯支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞，造成肺实质的损害；也可激活巨噬细胞和淋巴细胞，释放大量的细胞因子、炎症介质和自由基，使血管通透性增加，大量炎症细胞浸润和纤维蛋白渗出，与坏死脱落的肺泡上皮细胞共同导致透明膜的形成，进一步形成弥漫性肺泡损伤。此外，SARS-CoV也可侵犯肠道和免传播，在武汉市多个社区和家庭内发生人际传播和聚集性传播。③疫情蔓延