來源:重慶晨報
2017-12-31 16:28:12
羅陽的血型鑒定新技術(shù)可能將創(chuàng)造歷史。 受訪者供圖
他的發(fā)明 改寫延續(xù)百年驗(yàn)血方式
重慶崽兒羅陽的AI技術(shù)30秒鑒定血型成果,引發(fā)全球轟動
想要知道自己的血型?現(xiàn)在得去醫(yī)院抽上一管血,等待30分鐘。可在不久的將來,你只用買上一張?jiān)嚰垼诩揖涂梢宰约和瓿裳丸b定,時間只要30秒。最重要的是,對于那些急需搶救的病人,節(jié)約30分鐘的時間,將對搶救起到非常重要的作用。
當(dāng)重慶崽兒羅陽帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在美國《科學(xué)》雜志子刊上發(fā)表了研究成果后,世界為之嘩然,各大外媒都感到驚訝,包括羅氏、萬孚等世界各大醫(yī)療企業(yè)發(fā)給羅陽的郵件堆滿了他的電子郵箱。
近日,羅陽團(tuán)隊(duì)的人工智能30秒鑒定血型課題,作為重慶唯一的項(xiàng)目入圍2017中國醫(yī)學(xué)十大醫(yī)學(xué)進(jìn)展評選,與他們競爭的,大多是中科院院所。“目前,項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)束了實(shí)驗(yàn)室階段,即將進(jìn)入臨床試驗(yàn)。”昨天,重慶晨報記者獨(dú)家專訪了AI技術(shù)30秒鑒定血型課題的團(tuán)隊(duì)帶頭人,重慶醫(yī)學(xué)領(lǐng)域唯一一名中組部青年拔尖人才獲得者——羅陽。
搶救病人家屬的焦急
觸發(fā)研究開始
走進(jìn)羅陽十多平方米的辦公室,一個書柜、一張書桌,幾把隨意放著的椅子,是室內(nèi)為數(shù)不多的家具。今年38歲的羅陽,被書桌上一堆專業(yè)材料和電腦包圍得幾乎看不到人影。
“應(yīng)該是2013年吧,當(dāng)時,我還在醫(yī)院的輸血科上班。”將辦公桌收拾出一個空隙,羅陽開始回想起自己研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的時間和動機(jī)。“輸血科每天都要和各種血液打交道,最緊張的時候,就是遇到搶救病人急需確定血型的關(guān)頭。”羅陽說,爭分奪秒之中不容有錯,是一名合格檢驗(yàn)師的基本要求。
“30分鐘,這是現(xiàn)在醫(yī)院所用血型鑒定方法最短的時間。這半個小時,對普通病人來說并不漫長,但對搶救病人和他們的家屬來說,幾乎是度秒如年。”能不能快一些!再快一些!與死神搏斗的每一次戰(zhàn)斗,羅陽都在心底反復(fù)問著自己。
“我問了自己三年,最終決定,向延續(xù)了上百年的傳統(tǒng)驗(yàn)血方式發(fā)起挑戰(zhàn)。”從那一刻起,羅陽一邊繼續(xù)工作,一邊利用下班時間,把自己埋進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室里。
從1900年血型被發(fā)現(xiàn)開始,血型鑒定方法就一直延續(xù)至今,此前,全世界無數(shù)的科學(xué)家發(fā)起過前赴后繼的挑戰(zhàn),但都沒能在檢測原理上取得實(shí)質(zhì)性的突破。30分鐘,成了檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)界不可跨越的門檻。
受驗(yàn)孕試紙啟發(fā)
發(fā)明出驗(yàn)血試紙
鎖定研究課題之后,身為軍醫(yī)的羅陽,還給自己的課題加了難度——首先,是用時要短;其次,是任何環(huán)境都能隨時使用;最后,是鑒定所需的原材料少。
用什么取代現(xiàn)在鑒定血型所需要的塑料板?每天和檢驗(yàn)打著交道的羅陽,從驗(yàn)孕試紙上得到啟發(fā),決定用最輕便簡單的試紙作為替代材料。
可是,目前不管是什么試紙,大多是用膠體金作為顯色材料,但膠體金顯出的顏色為紅色,在滴上紅色的血液之后,根本無法被識別。于是,羅陽又埋頭鉆進(jìn)了染料之中,在上百種材料中,找到了能夠顯示出紅棕色和藍(lán)色的染料。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),反復(fù)磨合,最終,用試紙30秒鑒定血型成為了現(xiàn)實(shí)。
羅陽說,他們的鑒定原理是抗原-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。
一張?jiān)嚰埦湍茯?yàn)血型?準(zhǔn)確率有多高?羅陽說,千萬不要小看了這個試紙,通過這個方式鑒定的結(jié)果,準(zhǔn)確度可以達(dá)到99%,除了那些世界罕見血型之外,普通血型的鑒定操作簡單,讓普通市民都可以在家自己完成血型鑒定。
熊貓血小意思
李維斯血型都不是問題
說起被稱為“熊貓血”的RH血型,大家第一反應(yīng)都是稀有血型。可是羅陽卻說,在血型界,“熊貓血”根本就不算事,“RH血型并不是全世界36種血型里的稀有品種。他和ABO血型一樣,都是常見的。”
那么哪些血型才能算稀有血型呢?羅陽列出了一堆普通人聞所未聞的血型:孟買血型、李維斯血型、R血型……那試紙對這些血型有效嗎?羅陽說,面對這些真正的稀有血型,試紙也不能準(zhǔn)確判定了。
難道稀有血型就“無藥可解”?不,這時課題里的人工智能(AI)就開始發(fā)揮大用處了。”羅陽說,團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法,根據(jù)不同的顏色變化對人血液樣品進(jìn)行自動分組,這保證了血型測定的準(zhǔn)確性,消除了環(huán)境因素和對不同顏色辨別度的主觀判斷的影響,從而可以通過在臨床發(fā)展全自動平臺進(jìn)行大規(guī)模分組來擴(kuò)大這一方法的適用性。
目前,鑒定系統(tǒng)已經(jīng)學(xué)習(xí)了3000多個血型樣本的圖譜,其中包括8種稀有血型的圖譜,而系統(tǒng)的學(xué)習(xí)還在進(jìn)行之中,“只要我們遇到過一次稀有血型,系統(tǒng)就可以鎖定它的圖譜,下次再遇到,就不是問題了。”羅陽說。
目前,羅陽團(tuán)隊(duì)的AI30秒鑒定血型課題已經(jīng)引起了全世界醫(yī)學(xué)界的高度關(guān)注,隨著課題進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段,延續(xù)了一百多年的驗(yàn)血方式,將有可能被重慶人重新書寫。
本報記者 李晟
■人物簡介
羅陽曾是第三軍醫(yī)大學(xué)副教授、副主任醫(yī)師。先后擔(dān)任第三軍醫(yī)大學(xué)、西南大學(xué)、中國工程物理研究院三個單位的博士生導(dǎo)師。曾榮獲中組部國家萬人計(jì)劃青年拔尖人才、重慶市杰出青年、重慶市青年五四獎?wù)隆⑷娍偤笄诓俊叭侨瞬拧狈龀謱ο蟮葮s譽(yù)。
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