傳統的血液檢測方法,需要數小時甚至數天時間才能完成,因此無論是儀器和試劑成本、人力及時間成本都非常高。為了讓普通診所及低發展地區都有機會使用低成本、高效能的血液檢測技術,中大生物醫學工程學系周仁杰教授領導的團隊,開發了全球首部「便攜式驗血器」的人工智能便攜式定量相位顯微鏡,以識別不同類型的人類白細胞。
重量少於5公斤、大小如公事包
定量相位顯微鏡技術已成為一種定量測量活細胞形態和精密材料(如半導體)形貌的重要方式。周教授的研究團隊將反射模式和透射模式組合到同一個系統中,並採用特殊的光學干涉技術減少雜訊,研製出新型便攜式多功能定量相位顯微鏡系統,具備輕巧便攜、測量精度高及製造成本低等優點。周教授說:「我們的高精度定量相位顯微鏡技術,可與人工智能的深度學習技術相結合,通過在二維定量相圖像中學習數千個細胞的形態特徵,可自動分辨健康血液樣本中的單核細胞、粒細胞、淋巴細胞中的T細胞和B細胞。」
中大研發的低成本「人工智能便攜式定量相位顯微鏡」,重量少於5公斤,大小有如一個公事包,可隨身攜帶到任何地方使用。另外,由於毋須標記,不但省卻使用試劑等消耗品,更不需由專業人員進行化學染色,也不需由臨床專家分類和數算細胞,分析過程由電腦自動完成,因此可以快速地在數分鐘內得出檢測結果,準確度超過九成。中大團隊計劃從2020年開始與醫院合作進行臨床認證,預計3至5年後將研究成果商業化。
血液檢測儀器比較
主要特點 | 現有的血液檢測方式 | 中大的血液檢測方式 |
標記類型 | 化學式:散射光,阻抗和導電 | 物理式:光程長度差異 |
對細胞的破壞性 | 有 | 沒有 |
效能 | 100 樣本/小時 | >10,000 細胞/秒 |
準確度 | >90% | >90% |
價格 | >80,000美元 | >30,000美元 |
消耗品成本 | 有 | 沒有 |
重量 | >100公斤 | 公斤 |
體積 | >60×80×70厘米 | ~30×40×10厘米 |
Source:CUHK
Text by Medical Inspire