2020年是与众不同的一年。截至3月,COVID-19病毒已经在世界各地传播,影响了家庭、企业和社区。许多人仍在与病毒的传播作斗争,这种病毒已经引入了几种新的变种,威胁着我们的社区。病毒传播的速度导致COVID-19诊断滞后,医疗保健界正在寻找利用技术提供帮助的新方法。

在各国努力应对扩大COVID-19检测的挑战之际,我们启动了亚马逊网络服务(AWS)诊断开发计划帮助世界各地的组织应用云的力量来加速诊断研究和开发。通过这一举措,AWS承诺提供2000万美元的计算积分和来自AWS专业服务团队的定制专业知识,以支持客户使用AWS推动诊断创新。

在该计划的第一阶段,AWS帮助了17个国家的87个组织,从非营利组织和研究机构到初创企业和大型企业。我们已拨款800万美元,支持一系列诊断项目,包括抗体、抗原和核酸分子检测;诊断成像;衣物;以及使用人工智能和机器学习来检测病毒的数据分析工具。

肺的诊断图像,说明工作作为AWS诊断数据倡议的一部分"width=
AIforCOVID项目中COVID-19患者的胸片图像显示了该项目如何利用技术从胸片中提取大量定量特征,训练机器学习模型来预测COVID-19患者的预后。
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来自AIforCOVID项目的COVID-19患者的胸部x光图像。图A和B显示预后严重的患者,尽管放射视觉检查可能分别提示预后严重和轻度。图C和D显示预后较轻的患者图像,尽管放射视觉检查可能分别提示预后较重和较轻。
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来自AIforCOVID项目的一名COVID-19患者的胸部x光图像显示了人工分割受影响区域(绿色)与技术支持分割(红色)之间的差异。

随着下一阶段的启动,我们很高兴能够扩大AWS诊断开发计划的范围,并在今年分发剩余的1200万美元。从4月12日开始,我们将把范围扩大到三个新的领域:1)早期疾病检测,以确定个人和社区层面的疫情;2)预后,更好地了解疾病轨迹;3)公共卫生基因组学支持全球病毒基因组测序。

AWS将优先考虑COVID-19项目,但也将评估专注于其他传染病的项目。我们将在年底前接受申请,7月31日前收到的申请将优先考虑。有兴趣的机构可以应用在这里

亚马逊COVID-19应对首席医疗官Vin Gupta博士说:“在过去的一年里,我们在诊断疾病的方式上看到了变革性的创新,从机器学习驱动的x射线图像分析到快速、高质量和直接面向消费者的检测的新发展。”“这些变化将继续演变,并提高我们应对未来疫情的能力。我们已经看到了诊断发展倡议的鼓舞人心的成果,我们期待着支持更广泛地使用云技术,使组织和社区能够更快地识别和应对未来的疫情。”

随着大流行的恶化,我们能够在AWS技术的基础上进行建设,使我们能够帮助美国各地的数千个社区——数百万条生命。
Jim Chou, Helix的工程副总裁

加快客户创新

AWS诊断开发倡议加速了一些项目,这些项目对COVID-19检测产生了直接影响,并改变了医疗诊断的可能性。这些项目不仅帮助医学界快速应对COVID-19,而且还支持针对许多其他传染病的重要工作。以下是AWS诊断开发计划资助的几个项目:

斯坦福大学医学院开发了基于智能手表的诊断“报警系统”

斯坦福大学医学院的研究人员医疗创新实验室开发了一款智能手表应用程序,旨在正确标记一个人的免疫系统对抗潜在的COVID-19感染的迹象。该应用程序由一种算法驱动,该算法可以检测个人静息心率和步数的变化。早期的结果很有希望,一项试点试验成功地在新感染者意识到任何症状前10天就向他们发出了警报。该应用程序已进入下一阶段的研究,斯坦福大学团队正在招募参与者,目标是达到1000万参与者,以提高实时检测COVID-19迹象的能力。这个基于智能手表的早期检测系统是在AWS专业服务团队的支持下在AWS上构建的,AWS专业服务团队与研究人员合作,帮助研究人员扩展其数据处理管道。

背景中有一个单词的地图,两个iphone显示MyPHD应用程序,两个智能手表在iphone旁边。"width=
斯坦福大学的COVID-19可穿戴设备研究应用程序MyPHD的图片
通过iPhone的MyPHD应用程序获得三种不同的视图。"width=
斯坦福大学的COVID-19可穿戴设备研究应用程序MyPHD的图片

斯坦福大学医学院遗传学教授兼主席迈克尔·斯奈德博士说:“我们希望使用可穿戴设备进行的筛查可以提供可扩展的诊断解决方案,以克服当前的测试障碍,并将数据访问扩展到更广泛的研究人员,这将有助于改善人类健康的新发现。”“我们期待着继续突破云技术的极限。”

斯坦福大学医学院教授兼遗传学主席迈克尔·斯奈德博士挽起袖子,戴着两块智能手表,交叉着胳膊站在那里。他站在实验室里,身后是白板和显示器。"width=
迈克尔·斯奈德博士,斯坦福大学医学院遗传学教授和主席
斯坦福大学医学院遗传学教授兼主席迈克尔·斯奈德博士手持智能手机,显示测试诊断结果。另一只手里拿着一个黑色的测试装置。"width=
斯坦福大学的COVID-19可穿戴设备研究应用程序MyPHD的图片
斯坦福大学医学院遗传学教授兼主席迈克尔·斯奈德博士站在实验室里一台带显示器的机器前。他手腕上戴着三块不同的智能手表。"width=
迈克尔·斯奈德博士,斯坦福大学医学院遗传学教授和主席

Illumina通过下一代测序加速病毒突变的识别

基因组学在COVID-19大流行期间发挥着基础性作用,Illumina正通过快速创新推动基因组学的实施。2020年1月11日,中国首次利用Illumina技术测序出新型冠状病毒基因组,并对外公布。作为全面战略的一部分,Illumina在面对大流行时为客户和全球科学界提供快速解决方案,发布了其SARS-CoV-2数据工具包2020年4月。该工具包包括许多专门用于在其BaseSpace™Sequence Hub上分析COVID-19样本的应用程序,该应用程序运行在亚马逊弹性计算云(EC2)上。工具包中的重点分析管道在2020年免费提供给研究人员6个月。因此,Illumina已经帮助800多名用户在其不同的应用程序上处理病毒测序样本。随着基因组监测在2020年底变得更加突出,该工具包的DRAGEN COVID Lineage应用程序(用于识别病毒基因组中的突变)的使用迅速升级,因为卫生专家正在跟踪可以为公共卫生决策提供信息的已知和新出现的变体。

Illumina首席医疗官Phil Febbo医学博士说:“目前,许多国家的公共卫生机构需要保持其地区变异的准确目录,检测新出现的菌株,并评估任何单个菌株影响疫苗有效性的潜力。”“我们的合作伙伴和客户依赖Illumina的高质量测序和数据分析来确保准确的病毒基因组和菌株分型,这需要强大的计算能力和处理能力。我们重视AWS提供的创新和可扩展的基于云的基础设施,它能够实现关键的全球合作,这是结束这场大流行的关键因素。”

Helix在美国各地加强了高灵敏度的COVID-19检测

基因组学初创公司Helix在AWS上构建了整个软件平台,正在迅速为美国各地的卫生系统、雇主、政府和其他组织扩大对高灵敏度分子COVID-19检测的访问,其周转时间为第二天Helix®COVID-19检测已获得美国食品和药物管理局(FDA)的紧急使用授权,该公司正在扩大规模,每天在美国处理多达10万次COVID-19检测,使其成为美国最大的COVID-19检测实验室之一。Helix提供端到端、高度可扩展的解决方案,通过使用下鼻拭子轻松自我收集样本,并选择无监督或有监督的现场样本收集,检测COVID-19活动性感染。

与AWS的合作不仅使我们能够在短时间内推出COVID-19解决方案,还使Helix能够快速扩展,以满足去年冬天激增的检测需求。这种影响是巨大的。随着大流行的恶化,我们能够建立在AWS技术的基础上,使我们能够帮助美国各地的数千个社区-数百万人的生命,”Helix工程副总裁Jim Chou说。

Centro diagnostics Italiano和Bracco Imaging创建开源成像档案项目

由Centro diagnostics Italiano和Bracco Imaging领导的医疗保健和研究组织联盟合作创建了AIforCOVID成像档案,该档案包含近1000张胸部x光片和COVID-19患者的匿名临床数据。图像和临床资料分析了使用由研究机构开发并在AWS上执行的三种机器学习方法。在这些分析的基础上,该联盟开发了一个能够从胸部x线图像和临床数据预测COVID-19患者临床结果的模型。AIforCOVID网络收集的所有数据都可供国际科学界成员从该项目的网站下载网站

“放射成像在COVID-19患者管理、诊断和治疗选择中发挥着至关重要的作用。得益于AWS技术和专业支持提供的机器学习能力,我们能够快速理解诊断成像和临床分析产生的大量数据,”Centro diagnostics意大利诊断成像和立体定向放射外科主任Sergio Papa说。“我们正在努力提供一种实用的资源,世界各地的医院和组织可以应用它来增加他们对这种疾病的了解,促进他们自己的诊断工作,并改善患者的治疗

布拉科全球影像事业部研发总监Fabio Tedoldi表示:“与Centro diagnostics Italiano和AWS合作,我们已经开始探索将人工智能应用于临床数据的潜力,我们意识到我们才刚刚开始掌握这场革命的程度。”“医疗保健正在迅速朝着将数据与临床实践和患者管理整合和互联的新方式发展。”