抗疫战线的新技术(1)
自2020年开始，新冠肺炎疫情就一直牵动着亿万人的心。在全球抗击新冠病毒的战役中，一些新技术被研发出来并得到应用。
检测方法
新冠病毒传播方式多样，除了经呼吸道飞沫和接触传播外，病毒还可以经由气溶胶、消化道、母婴等不同方式传播，传播渠道多，传染性强。因此，控制新冠病毒传播比SARS等冠状病毒传播更加困难，这也是全球感染率居高不下的重要原因之一。早发现、早隔离、早确诊、早治疗是本次疫情防控的重中之重。那么，有哪些检测方法呢？
当前批准上市的新冠肺炎检测试剂主要包括两类：一类是核酸检测试剂，一类是抗体检测试剂。截至目前，中国国家药监局批准了12个核酸检测试剂，8个抗体检测试剂。随着对疾病的认识和研发工作的进展，将来还会有更多的检测试剂和方法投入使用。
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▲ 冠状病毒
核酸检测过程包括标本处理、核酸提取，进行PCR检测等多个步骤，平均检测时间需要2～3个小时。因为它是直接对我们采集标本中的病毒核酸进行检测，所以特异性强，敏感度相对较高，是当前主要的检测手段。这种检测方法的缺点是核酸检测需要实验室、仪器设备、试剂耗材和专业技术人员，耗时较长，完成一批次检测需要近半天时间。之所以实际耗时要近半天，主要原因可能是在密闭送检环节花了较多时间。大量样本需要运往疾控中心和第三方检测机构，这样就有不少时间花在了路上。在核酸检测的各个环节中，有没有节省时间的可能性呢？ 答案是可能的。例如在样本采集环节，可增派检测人员，加快被检测者咽拭子采样进程。又如在病毒灭活环节，目前一些检测机构采用的是加热法，可以改用病毒裂解液，这样能让检测时间缩短近半小时。
核酸检测方法的好处是见机早，料敌在先：核酸在患者感染新冠病毒的早期就可以被检测到，理论上，患者感染1～2天即可检测到核酸，可以更早被发现、隔离和救治。
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▲ 实验室核酸检测
抗体检测方法包括胶体金法和磁微粒化学发光法，其中胶体金法平均检测时间15分钟左右，磁微粒化学发光法一般需要30～60分钟。抗体检测是对人体血液中的抗体水平进行检测。钟南山团队研发出IgM-IgG(免疫球蛋白M和G，也就是抗体)联合抗体检测试剂，用这种方法滴血可验，15分钟出结果。它既可以作为病毒核酸检测为阴性者的补充检测，提高临床诊断率，也可以作为快速筛查的手段，在全國复工复产复学等大面积人员流动和聚集的时期发挥筛查的优势，这大大缩短了检测时间，从而可以为更多的人进行检测。美国在抗体检测方法中取得很大进展，在短短12天，进行了6代抗体检测方法的更新，检测时间从最早两小时，到最后的5分钟，检测的准确率达到95%。例如，美国雅培制药有限公司公布一种新冠病毒检测方法，可在短短5分钟内判断某人是否感染。检测试剂盒尺寸很小，便于携带，几乎可在任何医疗环境中使用。美国还采用了一种血清检测试剂盒，两分钟内可以检测被检人体内是否有新冠病毒的抗体，大大缩短了检测时间。美国首次批准使用唾液检测新冠病毒，据已经进行的对比测试结果显示，准确率达到100%，这样既扩大了测试范围，又降低了医护人员感染概率。韩国采用多个样本混合在一起检测的方法，当结果呈现阳性时，再对样本单独检测。采用这种方法可大幅提高检测效率，在一定程度上缓解检测试剂紧缺等问题。这种检测法主要针对无症状人群进行病毒排查，以便在社区中快速发现潜在感染者，暂不会将此方法用于确诊测试。
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▲ 地铁远红外测温
抗体检测方法简单，而且检测时间短。那为什么不用它代替核酸检测方法呢？ 主要原因是假阴性率较高，在疾病的感染早期，人体内还没有产生抗体，用这种方法无法检测出来。而且如今有大量无症状的新冠病毒携带者，他们体内的抗体通常是阴性，用这种方法也无法检测出来。因此，抗体检测可用于对核酸检测为阴性的病例进行辅助诊断，也可以对病例进行排查筛查，但是还不能代替核酸检测方法。目前用到最多的检测方法就是对患者鼻咽拭子以及下呼吸道分泌物进行检测。现在发现采用唾液检测方法更好，检测人员在取样时可以不接触被检人，其准确率高于鼻咽拭子检查法。
这次抗疫检测还采用了自动化全基因组检测分析平台，该平台能根据 AI(人工智能)算法对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列比对，而不只是检测病毒基因的局部，以防止病毒因变异而造成漏检的情况，而且，在 AI 的帮助下，疑似病例的病毒样本检测时间也从原来的数小时缩减为半小时，大幅提高了确诊效率，缓解医护资源紧张的情况。
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体温检测和远程观察及指导系统
新冠肺炎的典型症状之一是高温发热，因此体温检测是抗击疫情的“第一道防线”。在疫情防控的非常时期，耳温枪、额温枪等测温“利器”纷纷上阵，各展其能。其中，“只是在人群中看了你一眼，温度就被记录下来”的红外热成像测温仪尤受青睐。
针对此次疫情，一些公司积极发挥自身优势，推出了全自动非接触式体温检测产品，为应对不同场景的疫情防控出新招。利用红外原理、人脸识别、AI等技术的红外热成像测温仪，能够在毫秒之间完成体温筛查，检测距离可达到10米，并自动记录温度异常信息，及时发出警报，甚至自动抓取发热人群。可以说，红外热成像测温仪在公共场所对疑似患者的甄别发挥了重要作用，是打赢疫情防控战的重要装备。5G 红外热成像测温系统就是其中之一。这套系统由红外线体温检测摄像头、体感黑体、5G-CPE以及电脑主机组成。相比传统的人工测温枪检测，5G红外热成像测温系统采用非接触式设计，也就是进出人员只需在镜头和传感器前走过，设备就能快速获取当前人员体温数据并进行筛查，从而免去人工逐一测试的步骤，提高了通行效率，减少人员滞留所造成的交叉感染。通过热成像技术和环境数据算法，仪器的测温精度可达到±0.1℃。借助5G网络，仪器所检测的体温数据会及时传输到防疫控制中心，当有人体温超过告警温度阈值，如疑似发烧时，设备将报警，提醒人员进行进一步检查 。整个检测过程仅需0.5秒，比人工测温快了近10倍。目前，5G 红外热成像测温系统已经在部分地区的商场、医院及交通枢纽中使用。, http://www.100md.com(沈羡云)
检测方法
新冠病毒传播方式多样，除了经呼吸道飞沫和接触传播外，病毒还可以经由气溶胶、消化道、母婴等不同方式传播，传播渠道多，传染性强。因此，控制新冠病毒传播比SARS等冠状病毒传播更加困难，这也是全球感染率居高不下的重要原因之一。早发现、早隔离、早确诊、早治疗是本次疫情防控的重中之重。那么，有哪些检测方法呢？
当前批准上市的新冠肺炎检测试剂主要包括两类：一类是核酸检测试剂，一类是抗体检测试剂。截至目前，中国国家药监局批准了12个核酸检测试剂，8个抗体检测试剂。随着对疾病的认识和研发工作的进展，将来还会有更多的检测试剂和方法投入使用。
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▲ 冠状病毒
核酸检测过程包括标本处理、核酸提取，进行PCR检测等多个步骤，平均检测时间需要2～3个小时。因为它是直接对我们采集标本中的病毒核酸进行检测，所以特异性强，敏感度相对较高，是当前主要的检测手段。这种检测方法的缺点是核酸检测需要实验室、仪器设备、试剂耗材和专业技术人员，耗时较长，完成一批次检测需要近半天时间。之所以实际耗时要近半天，主要原因可能是在密闭送检环节花了较多时间。大量样本需要运往疾控中心和第三方检测机构，这样就有不少时间花在了路上。在核酸检测的各个环节中，有没有节省时间的可能性呢？ 答案是可能的。例如在样本采集环节，可增派检测人员，加快被检测者咽拭子采样进程。又如在病毒灭活环节，目前一些检测机构采用的是加热法，可以改用病毒裂解液，这样能让检测时间缩短近半小时。
核酸检测方法的好处是见机早，料敌在先：核酸在患者感染新冠病毒的早期就可以被检测到，理论上，患者感染1～2天即可检测到核酸，可以更早被发现、隔离和救治。
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▲ 实验室核酸检测
抗体检测方法包括胶体金法和磁微粒化学发光法，其中胶体金法平均检测时间15分钟左右，磁微粒化学发光法一般需要30～60分钟。抗体检测是对人体血液中的抗体水平进行检测。钟南山团队研发出IgM-IgG(免疫球蛋白M和G，也就是抗体)联合抗体检测试剂，用这种方法滴血可验，15分钟出结果。它既可以作为病毒核酸检测为阴性者的补充检测，提高临床诊断率，也可以作为快速筛查的手段，在全國复工复产复学等大面积人员流动和聚集的时期发挥筛查的优势，这大大缩短了检测时间，从而可以为更多的人进行检测。美国在抗体检测方法中取得很大进展，在短短12天，进行了6代抗体检测方法的更新，检测时间从最早两小时，到最后的5分钟，检测的准确率达到95%。例如，美国雅培制药有限公司公布一种新冠病毒检测方法，可在短短5分钟内判断某人是否感染。检测试剂盒尺寸很小，便于携带，几乎可在任何医疗环境中使用。美国还采用了一种血清检测试剂盒，两分钟内可以检测被检人体内是否有新冠病毒的抗体，大大缩短了检测时间。美国首次批准使用唾液检测新冠病毒，据已经进行的对比测试结果显示，准确率达到100%，这样既扩大了测试范围，又降低了医护人员感染概率。韩国采用多个样本混合在一起检测的方法，当结果呈现阳性时，再对样本单独检测。采用这种方法可大幅提高检测效率，在一定程度上缓解检测试剂紧缺等问题。这种检测法主要针对无症状人群进行病毒排查，以便在社区中快速发现潜在感染者，暂不会将此方法用于确诊测试。
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▲ 地铁远红外测温
抗体检测方法简单，而且检测时间短。那为什么不用它代替核酸检测方法呢？ 主要原因是假阴性率较高，在疾病的感染早期，人体内还没有产生抗体，用这种方法无法检测出来。而且如今有大量无症状的新冠病毒携带者，他们体内的抗体通常是阴性，用这种方法也无法检测出来。因此，抗体检测可用于对核酸检测为阴性的病例进行辅助诊断，也可以对病例进行排查筛查，但是还不能代替核酸检测方法。目前用到最多的检测方法就是对患者鼻咽拭子以及下呼吸道分泌物进行检测。现在发现采用唾液检测方法更好，检测人员在取样时可以不接触被检人，其准确率高于鼻咽拭子检查法。
这次抗疫检测还采用了自动化全基因组检测分析平台，该平台能根据 AI(人工智能)算法对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列比对，而不只是检测病毒基因的局部，以防止病毒因变异而造成漏检的情况，而且，在 AI 的帮助下，疑似病例的病毒样本检测时间也从原来的数小时缩减为半小时，大幅提高了确诊效率，缓解医护资源紧张的情况。
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体温检测和远程观察及指导系统
新冠肺炎的典型症状之一是高温发热，因此体温检测是抗击疫情的“第一道防线”。在疫情防控的非常时期，耳温枪、额温枪等测温“利器”纷纷上阵，各展其能。其中，“只是在人群中看了你一眼，温度就被记录下来”的红外热成像测温仪尤受青睐。
针对此次疫情，一些公司积极发挥自身优势，推出了全自动非接触式体温检测产品，为应对不同场景的疫情防控出新招。利用红外原理、人脸识别、AI等技术的红外热成像测温仪，能够在毫秒之间完成体温筛查，检测距离可达到10米，并自动记录温度异常信息，及时发出警报，甚至自动抓取发热人群。可以说，红外热成像测温仪在公共场所对疑似患者的甄别发挥了重要作用，是打赢疫情防控战的重要装备。5G 红外热成像测温系统就是其中之一。这套系统由红外线体温检测摄像头、体感黑体、5G-CPE以及电脑主机组成。相比传统的人工测温枪检测，5G红外热成像测温系统采用非接触式设计，也就是进出人员只需在镜头和传感器前走过，设备就能快速获取当前人员体温数据并进行筛查，从而免去人工逐一测试的步骤，提高了通行效率，减少人员滞留所造成的交叉感染。通过热成像技术和环境数据算法，仪器的测温精度可达到±0.1℃。借助5G网络，仪器所检测的体温数据会及时传输到防疫控制中心，当有人体温超过告警温度阈值，如疑似发烧时，设备将报警，提醒人员进行进一步检查 。整个检测过程仅需0.5秒，比人工测温快了近10倍。目前，5G 红外热成像测温系统已经在部分地区的商场、医院及交通枢纽中使用。, http://www.100md.com(沈羡云)