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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

作者: 王晓行 2017-03-17 08:00

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 Translational Medicine》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。


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传统的医院鉴定血型需要3-20分钟


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据动脉网了解,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法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。


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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。



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(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。

 

论文原文:http://stm.sciencemag.org/content/9/381/eaaf9209.full


文章标签 人工智能
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王晓行

采编部主任

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