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厉害!第三军医大利用人工智能30秒内鉴定血型,超99.9%准确率

来源:动脉网/王晓行 2017-03-17 14:32

利用人工智能30秒内可鉴定血型,准确率超过99.9%。这是3月15日,权威杂志《science》刊登的一篇关于中国第三军医大学罗阳团队的最新研究成果,这对于急需输血抢救的病人意义重大,可以为患者节省3-15分钟的时间,增加他们的生还几率,同时也可用于抢险救灾、战场急救等急需验血的情况。

传统的医院鉴定血型需要3-20分钟

血型就是红细胞上特异抗原的类型。在ABO血型系统,根据红细胞膜上是否含有A、B抗原而分为A、B、AB、O型。血型系统对输血具有重要意义,以不相容的血型输血可能导致溶血反应的发生,造成溶血性贫血、肾衰竭、休克以至死亡。

目前医院血型鉴定方法有两种玻片法和试管发,其中玻片法应用最广泛,这里简单介绍一下步骤,

(1)护士将标A型与B型血清各一滴,滴在玻片的两侧,分别标A与B。

(2)用75%酒精棉球消毒左手无名指端,用消毒采血针刺破皮肤。滴1滴血于盛有 lml生理盐水的小试管中,混均制成红细胞悬液(浓度约5%)。

(3)用滴管吸取红细胞悬液,分别滴一滴于玻片两侧的血清上,用两支牙签分别混匀(注意严防两种血清接触)。

(4)15分钟后用肉眼观察有无凝集现象,判定血型。

动脉网从互联网上医生的反馈信息中了解到,血型鉴定过程根据实际情况需要大概3-20分钟,在验血阶段病人只能等待结果,对于急需输血救命的患者,这短时间漫长。

可建立自动血型鉴定平台

第三军军医大学罗阳团队研发的技术,可以在30秒内检测出ABO血型和Rh血型,仅用一滴血在2分钟内完成包括罕见血型在内的正向和反向同时定型(医生在输血前,为了减少错误,一般要做正反定型和交叉验血试验)。同时团队还设计出一套智能算法,能够根据试纸的颜色变化读出血型,定型准确率超过99.9%。

罗阳团队的鉴定原理是抗原-抗体反应和PH试纸颜色反应。研究人员用Ph指示剂染料浸渍后的特殊纸质材料,制成特殊形状的纸条。然后在每一张纸条的不同位置,固定不同的血清抗体,根据血液与抗体反应产生的不同颜色判断血型。



(A)ABO正向条(ABO forward strip),(B)ABO反向同步测定(C)ABO和Rh组多重抗原测定的设计,实现血型自动识别。I和II代表向前血型观察窗; III和IV代表反向血液分组观察窗。观察区位于两条虚线之间,如ABO和Rh组测定(C)的平台所示。将不含抗体的条带(仅BCG)用于质量控制(QC)。


值得一提的是对于反应后颜色的识别不是人为的去看,而是机器自己识别。研发团队为了减少人为识别带来的误差,开发了一套机器学习算法自动识别颜色的变化,同时为了验证算法的准确性,研究人员先用经典凝胶卡片法鉴定3550例血液样本,再通过优化参数操作,算法模型准确的测出这3550例血液的血型。

同时在另一项试验中,研究人员取600个血液样本,15个无效样本(红色墨水之类),机器学习模型100%识别出15个无效样本。

另外论文中提到,这种方式不仅方便、快捷、而且成本很低适宜推广,要想实现产业化,该方法稍加改造就可成为一个低成本和强大的通用血型鉴定平台。对于这样的技术,动脉网期待它早日进入市场


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