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重庆崽儿罗阳的AI技术30秒鉴定血型成果 引发全球轰动

来源:华龙网-重庆晨报2017-12-31

  想要知道自己的血型?现在得去医院抽上一管血,等待30分钟。可在不久的将来,你只用买上一张试纸,在家就可以自己完成血型鉴定,时间只要30秒。最重要的是,对于那些急需抢救的病人,节约30分钟的时间,将对抢救起到非常重要的作用。

  当重庆崽儿罗阳带领的团队在美国《科学》杂志子刊上发表了研究成果后,世界为之哗然,各大外媒都感到惊讶,包括罗氏、万孚等世界各大医疗企业发给罗阳的邮件堆满了他的电子邮箱。

  近日,罗阳团队的人工智能30秒鉴定血型课题,作为重庆唯一的项目入围2017中国医学十大医学进展评选,与他们竞争的,大多是中科院院所。“目前,项目已经结束了实验室阶段,即将进入临床试验。”昨天,重庆晨报记者独家专访了AI技术30秒鉴定血型课题的团队带头人,重庆医学领域唯一一名中组部青年拔尖人才获得者——罗阳。

  抢救病人家属的焦急

  触发研究开始

  走进罗阳十多平方米的办公室,一个书柜、一张书桌,几把随意放着的椅子,是室内为数不多的家具。今年38岁的罗阳,被书桌上一堆专业材料和电脑包围得几乎看不到人影。

  “应该是2013年吧,当时,我还在医院的输血科上班。”将办公桌收拾出一个空隙,罗阳开始回想起自己研发这项技术的时间和动机。“输血科每天都要和各种血液打交道,最紧张的时候,就是遇到抢救病人急需确定血型的关头。”罗阳说,争分夺秒之中不容有错,是一名合格检验师的基本要求。

  “30分钟,这是现在医院所用血型鉴定方法最短的时间。这半个小时,对普通病人来说并不漫长,但对抢救病人和他们的家属来说,几乎是度秒如年。”能不能快一些!再快一些!与死神搏斗的每一次战斗,罗阳都在心底反复问着自己。

  “我问了自己三年,最终决定,向延续了上百年的传统验血方式发起挑战。”从那一刻起,罗阳一边继续工作,一边利用下班时间,把自己埋进了实验室里。

  从1900年血型被发现开始,血型鉴定方法就一直延续至今,此前,全世界无数的科学家发起过前赴后继的挑战,但都没能在检测原理上取得实质性的突破。30分钟,成了检验医学界不可跨越的门槛。

  受验孕试纸启发

  发明出验血试纸

  锁定研究课题之后,身为军医的罗阳,还给自己的课题加了难度——首先,是用时要短;其次,是任何环境都能随时使用;最后,是鉴定所需的原材料少。

  用什么取代现在鉴定血型所需要的塑料板?每天和检验打着交道的罗阳,从验孕试纸上得到启发,决定用最轻便简单的试纸作为替代材料。

  可是,目前不管是什么试纸,大多是用胶体金作为显色材料,但胶体金显出的颜色为红色,在滴上红色的血液之后,根本无法被识别。于是,罗阳又埋头钻进了染料之中,在上百种材料中,找到了能够显示出红棕色和蓝色的染料。经过反复试验,反复磨合,最终,用试纸30秒鉴定血型成为了现实。

  罗阳说,他们的鉴定原理是抗原-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。

  一张试纸就能验血型?准确率有多高?罗阳说,千万不要小看了这个试纸,通过这个方式鉴定的结果,准确度可以达到99%,除了那些世界罕见血型之外,普通血型的鉴定操作简单,让普通市民都可以在家自己完成血型鉴定。

  熊猫血小意思

  李维斯血型都不是问题

  说起被称为“熊猫血”的RH血型,大家第一反应都是稀有血型。可是罗阳却说,在血型界,“熊猫血”根本就不算事,“RH血型并不是全世界36种血型里的稀有品种。他和ABO血型一样,都是常见的。”

  那么哪些血型才能算稀有血型呢?罗阳列出了一堆普通人闻所未闻的血型:孟买血型、李维斯血型、R血型……那试纸对这些血型有效吗?罗阳说,面对这些真正的稀有血型,试纸也不能准确判定了。

  难道稀有血型就“无药可解”?不,这时课题里的人工智能(AI)就开始发挥大用处了。”罗阳说,团队还研发了一种机器学习方法,根据不同的颜色变化对人血液样品进行自动分组,这保证了血型测定的准确性,消除了环境因素和对不同颜色辨别度的主观判断的影响,从而可以通过在临床发展全自动平台进行大规模分组来扩大这一方法的适用性。

  目前,鉴定系统已经学习了3000多个血型样本的图谱,其中包括8种稀有血型的图谱,而系统的学习还在进行之中,“只要我们遇到过一次稀有血型,系统就可以锁定它的图谱,下次再遇到,就不是问题了。”罗阳说。

  目前,罗阳团队的AI30秒鉴定血型课题已经引起了全世界医学界的高度关注,随着课题进入临床试验阶段,延续了一百多年的验血方式,将有可能被重庆人重新书写。

  重庆晨报记者 李晟

  ■人物简介

  罗阳曾是第三军医大学副教授、副主任医师。先后担任第三军医大学、西南大学、中国工程物理研究院三个单位的博士生导师。曾荣获中组部国家万人计划青年拔尖人才、重庆市杰出青年、重庆市青年五四奖章、全军总后勤部“三星人才”扶持对象等荣誉。

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重庆崽儿罗阳的AI技术30秒鉴定血型成果 引发全球轰动

2017-12-31 07:45:12 来源: 0 条评论

  想要知道自己的血型?现在得去医院抽上一管血,等待30分钟。可在不久的将来,你只用买上一张试纸,在家就可以自己完成血型鉴定,时间只要30秒。最重要的是,对于那些急需抢救的病人,节约30分钟的时间,将对抢救起到非常重要的作用。

  当重庆崽儿罗阳带领的团队在美国《科学》杂志子刊上发表了研究成果后,世界为之哗然,各大外媒都感到惊讶,包括罗氏、万孚等世界各大医疗企业发给罗阳的邮件堆满了他的电子邮箱。

  近日,罗阳团队的人工智能30秒鉴定血型课题,作为重庆唯一的项目入围2017中国医学十大医学进展评选,与他们竞争的,大多是中科院院所。“目前,项目已经结束了实验室阶段,即将进入临床试验。”昨天,重庆晨报记者独家专访了AI技术30秒鉴定血型课题的团队带头人,重庆医学领域唯一一名中组部青年拔尖人才获得者——罗阳。

  抢救病人家属的焦急

  触发研究开始

  走进罗阳十多平方米的办公室,一个书柜、一张书桌,几把随意放着的椅子,是室内为数不多的家具。今年38岁的罗阳,被书桌上一堆专业材料和电脑包围得几乎看不到人影。

  “应该是2013年吧,当时,我还在医院的输血科上班。”将办公桌收拾出一个空隙,罗阳开始回想起自己研发这项技术的时间和动机。“输血科每天都要和各种血液打交道,最紧张的时候,就是遇到抢救病人急需确定血型的关头。”罗阳说,争分夺秒之中不容有错,是一名合格检验师的基本要求。

  “30分钟,这是现在医院所用血型鉴定方法最短的时间。这半个小时,对普通病人来说并不漫长,但对抢救病人和他们的家属来说,几乎是度秒如年。”能不能快一些!再快一些!与死神搏斗的每一次战斗,罗阳都在心底反复问着自己。

  “我问了自己三年,最终决定,向延续了上百年的传统验血方式发起挑战。”从那一刻起,罗阳一边继续工作,一边利用下班时间,把自己埋进了实验室里。

  从1900年血型被发现开始,血型鉴定方法就一直延续至今,此前,全世界无数的科学家发起过前赴后继的挑战,但都没能在检测原理上取得实质性的突破。30分钟,成了检验医学界不可跨越的门槛。

  受验孕试纸启发

  发明出验血试纸

  锁定研究课题之后,身为军医的罗阳,还给自己的课题加了难度——首先,是用时要短;其次,是任何环境都能随时使用;最后,是鉴定所需的原材料少。

  用什么取代现在鉴定血型所需要的塑料板?每天和检验打着交道的罗阳,从验孕试纸上得到启发,决定用最轻便简单的试纸作为替代材料。

  可是,目前不管是什么试纸,大多是用胶体金作为显色材料,但胶体金显出的颜色为红色,在滴上红色的血液之后,根本无法被识别。于是,罗阳又埋头钻进了染料之中,在上百种材料中,找到了能够显示出红棕色和蓝色的染料。经过反复试验,反复磨合,最终,用试纸30秒鉴定血型成为了现实。

  罗阳说,他们的鉴定原理是抗原-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。

  一张试纸就能验血型?准确率有多高?罗阳说,千万不要小看了这个试纸,通过这个方式鉴定的结果,准确度可以达到99%,除了那些世界罕见血型之外,普通血型的鉴定操作简单,让普通市民都可以在家自己完成血型鉴定。

  熊猫血小意思

  李维斯血型都不是问题

  说起被称为“熊猫血”的RH血型,大家第一反应都是稀有血型。可是罗阳却说,在血型界,“熊猫血”根本就不算事,“RH血型并不是全世界36种血型里的稀有品种。他和ABO血型一样,都是常见的。”

  那么哪些血型才能算稀有血型呢?罗阳列出了一堆普通人闻所未闻的血型:孟买血型、李维斯血型、R血型……那试纸对这些血型有效吗?罗阳说,面对这些真正的稀有血型,试纸也不能准确判定了。

  难道稀有血型就“无药可解”?不,这时课题里的人工智能(AI)就开始发挥大用处了。”罗阳说,团队还研发了一种机器学习方法,根据不同的颜色变化对人血液样品进行自动分组,这保证了血型测定的准确性,消除了环境因素和对不同颜色辨别度的主观判断的影响,从而可以通过在临床发展全自动平台进行大规模分组来扩大这一方法的适用性。

  目前,鉴定系统已经学习了3000多个血型样本的图谱,其中包括8种稀有血型的图谱,而系统的学习还在进行之中,“只要我们遇到过一次稀有血型,系统就可以锁定它的图谱,下次再遇到,就不是问题了。”罗阳说。

  目前,罗阳团队的AI30秒鉴定血型课题已经引起了全世界医学界的高度关注,随着课题进入临床试验阶段,延续了一百多年的验血方式,将有可能被重庆人重新书写。

  重庆晨报记者 李晟

  ■人物简介

  罗阳曾是第三军医大学副教授、副主任医师。先后担任第三军医大学、西南大学、中国工程物理研究院三个单位的博士生导师。曾荣获中组部国家万人计划青年拔尖人才、重庆市杰出青年、重庆市青年五四奖章、全军总后勤部“三星人才”扶持对象等荣誉。

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