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厉害!第三军医大利用人工智能 30 秒内鉴定血型

2021-04-13 10:44:11

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



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。


来源:动脉网


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