利用人工智能30秒內(nèi)可鑒定血型,準(zhǔn)確率超過99.9%。這是3月15日,權(quán)威雜志《science》刊登的一篇關(guān)于中國第三軍醫(yī)大學(xué)羅陽團(tuán)隊的最新研究成果,這對于急需輸血搶救的病人意義重大,可以為患者節(jié)省3-15分鐘的時間,增加他們的生還幾率,同時也可用于搶險救災(zāi)、戰(zhàn)場急救等急需驗血的情況。
傳統(tǒng)的醫(yī)院鑒定血型需要3-20分鐘
血型就是紅細(xì)胞上特異抗原的類型。在ABO血型系統(tǒng),根據(jù)紅細(xì)胞膜上是否含有A、B抗原而分為A、B、AB、O型。血型系統(tǒng)對輸血具有重要意義,以不相容的血型輸血可能導(dǎo)致溶血反應(yīng)的發(fā)生,造成溶血性貧血、腎衰竭、休克以至死亡。
目前醫(yī)院血型鑒定方法有兩種玻片法和試管發(fā),其中玻片法應(yīng)用最廣泛,這里簡單介紹一下步驟:
(1)護(hù)士將標(biāo)A型與B型血清各一滴,滴在玻片的兩側(cè),分別標(biāo)A與B。
(2)用75%酒精棉球消毒左手無名指端,用消毒采血針刺破皮膚。滴1滴血于盛有 lml生理鹽水的小試管中,混均制成紅細(xì)胞懸液(濃度約5%)。
(3)用滴管吸取紅細(xì)胞懸液,分別滴一滴于玻片兩側(cè)的血清上,用兩支牙簽分別混勻(注意嚴(yán)防兩種血清接觸)。
(4)15分鐘后用肉眼觀察有無凝集現(xiàn)象,判定血型。
從互聯(lián)網(wǎng)上醫(yī)生的反饋信息中了解到,血型鑒定過程根據(jù)實際情況需要大概3-20分鐘,在驗血階段病人只能等待結(jié)果,對于急需輸血救命的患者,這短時間漫長。
可建立自動血型鑒定平臺
第三軍軍醫(yī)大學(xué)羅陽團(tuán)隊研發(fā)的技術(shù),可以在30秒內(nèi)檢測出ABO血型和Rh血型,僅用一滴血在2分鐘內(nèi)完成包括罕見血型在內(nèi)的正向和反向同時定型(醫(yī)生在輸血前,為了減少錯誤,一般要做正反定型和交叉驗血試驗)。同時團(tuán)隊還設(shè)計出一套智能算法,能夠根據(jù)試紙的顏色變化讀出血型,定型準(zhǔn)確率超過99.9%。
羅陽團(tuán)隊的鑒定原理是抗原-抗體反應(yīng)和PH試紙顏色反應(yīng)。研究人員用Ph指示劑染料浸漬后的特殊紙質(zhì)材料,制成特殊形狀的紙條。然后在每一張紙條的不同位置,固定不同的血清抗體,根據(jù)血液與抗體反應(yīng)產(chǎn)生的不同顏色判斷血型。
(A)ABO正向條(ABO forward strip),(B)ABO反向同步測定(C)ABO和Rh組多重抗原測定的設(shè)計,實現(xiàn)血型自動識別。I和II代表向前血型觀察窗; III和IV代表反向血液分組觀察窗。觀察區(qū)位于兩條虛線之間,如ABO和Rh組測定(C)的平臺所示。將不含抗體的條帶(僅BCG)用于質(zhì)量控制(QC)。
值得一提的是對于反應(yīng)后顏色的識別不是人為的去看,而是機(jī)器自己識別。研發(fā)團(tuán)隊為了減少人為識別帶來的誤差,開發(fā)了一套機(jī)器學(xué)習(xí)算法自動識別顏色的變化,同時為了驗證算法的準(zhǔn)確性,研究人員先用經(jīng)典凝膠卡片法鑒定3550例血液樣本,再通過優(yōu)化參數(shù)操作,算法模型準(zhǔn)確的測出這3550例血液的血型。
同時在另一項試驗中,研究人員取600個血液樣本,15個無效樣本(紅色墨水之類),機(jī)器學(xué)習(xí)模型100%識別出15個無效樣本。
另外論文中提到,這種方式不僅方便、快捷、而且成本很低適宜推廣,要想實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,該方法稍加改造就可成為一個低成本和強(qiáng)大的通用血型鑒定平臺。對于這樣的技術(shù),動脈網(wǎng)期待它早日進(jìn)入市場
(審核編輯: 智匯小蟹)