血常規(guī)檢測,，又叫血細(xì)胞分析,，是臨床常規(guī)檢測項(xiàng)目,，對于臨床疾病的診斷,、治療及療效觀察具有非常重要的價(jià)值,。
隨著檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，血常規(guī)檢驗(yàn)從最早的顯微鏡觀察手工計(jì)數(shù),，到八十年代的自動分類血球分析儀,，再到21世紀(jì)初的自動形態(tài)學(xué)預(yù)分類儀器，方法學(xué)不斷更新迭代，檢測速度與效率得到很大提升,。
▲血細(xì)胞分析流程
然而,，血液形態(tài)學(xué)的鏡檢仍然是困擾很多醫(yī)院檢驗(yàn)老師的一個(gè)“老"項(xiàng)目,。
因?yàn)槿斯ょR檢雖然是形態(tài)學(xué)分析的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在著一定的局限性：
● 費(fèi)時(shí)費(fèi)力
● 人員需要持續(xù)的專業(yè)培訓(xùn)
● 不同形態(tài)學(xué)專家間標(biāo)準(zhǔn)存在差異,，不利于遠(yuǎn)程審核
● 特殊病例難以長期保存,，培訓(xùn)教學(xué)不方便
因此臨床對于能自動完成血涂片檢查的形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)的需求與日俱增。
▲舜宇血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)
Q
什么是血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)？
A
血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)是能對血液涂片樣本進(jìn)行自動化顯微掃描,，將相機(jī)拍攝到的圖像在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像分析的儀器,，主要進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞分類,，最終輸出細(xì)胞分析結(jié)果,，供檢驗(yàn)醫(yī)師進(jìn)行分析診斷。
其中全自動操作包括：玻片進(jìn)樣,、細(xì)胞掃描,、細(xì)胞定位、顯微鏡加油,、鏡頭各放大倍數(shù)間切換,、拍攝、細(xì)胞分類到報(bào)告,。
形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)相比人工鏡檢的優(yōu)勢：
● 操作簡便
● 細(xì)胞形態(tài)判斷更加客觀,、標(biāo)準(zhǔn)
● 血常規(guī)檢測全流程信息化減少信息錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)
● 圖像方便儲存、培訓(xùn)和教學(xué)
● 減少人力投入和視覺疲勞
雖然有非常多的優(yōu)勢和便利,，但全自動細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析儀在國內(nèi)應(yīng)用還不是很普遍,，即使是三級醫(yī)院，使用的比例仍然較低,，究其原因可能包括：
● 醫(yī)院需進(jìn)行形態(tài)學(xué)復(fù)檢的樣本量較大,，目前市面上已有產(chǎn)品難以滿足TAT 30分鐘出報(bào)告的需求
● 采集的細(xì)胞圖像與顯微鏡下觀察的細(xì)胞形態(tài)存在一定差異、判斷時(shí)難以進(jìn)行轉(zhuǎn)換
● 部分特殊細(xì)胞及特殊患者的血涂片識別率不高,，仍然有較大比例需要人工鏡檢復(fù)核
● 當(dāng)前市面上的形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)價(jià)格昂貴,，與血球分析儀進(jìn)行綁定，不符合大部分中小醫(yī)院實(shí)際需求
由此,，舜宇根據(jù)血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)項(xiàng)目上積蓄多年顯微成像研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提出了新的解決方案——超高速顯微掃描技術(shù)：每秒拍攝超過100張數(shù)字圖像,，用顯微掃描技術(shù),，來幫助臨床用戶解決鏡檢效率問題。
首先是檢測效率問題,。
以一家縣級人民醫(yī)院為例,，每日血常規(guī)樣本量可達(dá)到500-600例以上，以15%的復(fù)檢率進(jìn)行計(jì)算,，每日需對75-90張血涂片進(jìn)行推片復(fù)檢,，且當(dāng)日樣本量會集中在上午9:00-10:30這一時(shí)間段，因此對于形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)的檢測效率,，需達(dá)到1分鐘/片,，方可滿足一家普通縣級人民醫(yī)院的即時(shí)效率需求。
超高速顯微掃描技術(shù)
1分鐘，要對100個(gè)以上的白細(xì)胞進(jìn)行圖像采集和形態(tài)學(xué)分析,。但并不是所有的視野中都會有白細(xì)胞,，因此設(shè)備需要對超過1000個(gè)油鏡視野進(jìn)行圖像采集和AI分析，挑選到可能存在其中的“白細(xì)胞們",，接著運(yùn)用人工神經(jīng)卷積網(wǎng)絡(luò),，對細(xì)胞進(jìn)行分類和判讀。
而這,，就是舜宇在血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)項(xiàng)目上積蓄多年顯微成像研發(fā)經(jīng)驗(yàn),，重點(diǎn)打造的超高速顯微掃描技術(shù)——每秒拍攝超過100張數(shù)字圖像，用顯微掃描技術(shù),，來幫助臨床用戶解決鏡檢效率問題,。
▲超高速顯微掃描技術(shù)
高清景深融合技術(shù)
其二，很多臨床用戶在用顯微鏡觀察血涂片樣本時(shí),，會經(jīng)常用到細(xì)調(diào)焦手輪對圖像進(jìn)行微調(diào),，綜合不同景深下的圖像信息，以達(dá)到較好的觀察效果,。
傳統(tǒng)的自動化形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)采用的是單層拍攝方式,，靜止后定焦在一個(gè)平面拍攝，這樣單層的拍攝方式,，只能將定焦平面上的單層拍攝清楚,，其余部分則會被虛化，作為立體結(jié)構(gòu)的細(xì)胞,，不能通過單層單平面的拍攝去還原完整細(xì)胞的紋理特征及細(xì)節(jié),，之所以自動化的形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)被很多醫(yī)生詬病沒有顯微鏡下閱片的感覺，就是因此造成,。
舜宇超高清景深融合技術(shù)——可在0.1秒的時(shí)間內(nèi)拍攝超過10張數(shù)字圖像,，運(yùn)用圖像算法，提取多張數(shù)字圖像中的可用信息,，進(jìn)行融合,，最終呈現(xiàn)出一個(gè)清晰的“3D"細(xì)胞。
▲超高清景深融合技術(shù)
而在臨床使用過程中,，AI的分類準(zhǔn)確性和軟件的使用體驗(yàn)直接關(guān)乎到形態(tài)學(xué)鏡檢工作效率,。
人工智能
Artificial Intelligence
人工智能是一門研究、開發(fā)用于模擬,、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論,、方法、技術(shù)及應(yīng)用的新興學(xué)科,。人工智能在醫(yī)療行業(yè)中應(yīng)用成熟的項(xiàng)目當(dāng)屬病理人工智能,。病理人工智能依賴于數(shù)字圖像,，隨著成像系統(tǒng)的改善和全視野數(shù)字切片圖像（WSI）掃描儀的日趨成熟，病理醫(yī)師通過WSI診斷的方式正在逐漸取代傳統(tǒng)的顯微鏡下閱片,。
而人工智能目前應(yīng)用在醫(yī)學(xué)圖像處理中普遍的方式是深度學(xué)習(xí),，深度學(xué)習(xí)是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，利用復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來創(chuàng)建學(xué)習(xí)系統(tǒng),，從大型數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)特征表示,，最終得到具有高度可預(yù)測性能的模型。
血細(xì)胞智能分析網(wǎng)絡(luò)
舜宇的人工智能開發(fā)團(tuán)隊(duì),，通過多年來在工業(yè)半導(dǎo)體檢測,、科研領(lǐng)域細(xì)胞/組織識別、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)圖像識別等領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累,，成功開發(fā)血細(xì)胞分類卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),。
▲舜宇A(yù)I標(biāo)注數(shù)據(jù)庫
團(tuán)隊(duì)通過收集100萬張以上的血細(xì)胞圖像數(shù)據(jù)，搭建了血細(xì)胞專用數(shù)據(jù)庫,，并邀請合作醫(yī)院血液形態(tài)學(xué)鏡檢專家,，配合舜宇醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)工程師，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理,，極大的增強(qiáng)了模型的泛化能力,，使得面對不同醫(yī)院常見外周血涂片樣本，均具備AI分析能力,。
在實(shí)際臨床試用中,，對3000份樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，舜宇血細(xì)胞AI模型分類準(zhǔn)確率超過95%,！
▲客戶端試用現(xiàn)場
多終端在線閱片
除此以外,，舜宇還專門就血液形態(tài)學(xué)鏡檢做了臨床需求調(diào)研。
實(shí)際工作場景中,，在血常規(guī)樣本錄入工位,；血球儀流水線工位或者形態(tài)學(xué)鏡檢工位檢驗(yàn)老師都希望可以便捷地對形態(tài)學(xué)結(jié)果進(jìn)行分析。因此我司采用了在線閱片模式,，可以實(shí)現(xiàn)多終端同時(shí)在線閱片,。
▲多終端閱片系統(tǒng)
通過這種方式，形態(tài)學(xué)分析結(jié)果可以呈現(xiàn)在科室所有的電腦上,，極大的方便了檢驗(yàn)老師對于結(jié)果的分析與審核。
人性化操作軟件
簡潔的操作界面,，人性化的操作設(shè)計(jì),，讓舜宇血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)成為了形態(tài)學(xué)鏡檢的好幫手。
▲血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng)軟件界面示意圖
小細(xì)胞,，大學(xué)問,。
形態(tài)學(xué)鏡檢看的雖是微小的細(xì)胞,，但可為臨床提供關(guān)鍵的診斷信息，舜宇血液形態(tài)學(xué)分析系統(tǒng),，助力形態(tài)學(xué)鏡檢,，打造血液檢查新氣象。
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