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香港中文大学（中大）将于本月13至16日在香港会议展览中心举行的「香港秋季电子产品展」上，展出五项创新科研项目，当中包括全球首部「人工智能便携式定量相位显微镜」，为普通诊所及低发展地区提供低成本、快速又高效能的血液检测技术。

一般常规身体检查必定会包括验血，透过血液分析评估身体健康状况，特别是具免疫功能的白细胞（旧称白血球）。与红血球不同，白细胞有多种类型，大致分为单核细胞、粒细胞和淋巴细胞。单从它们的类别或数量的增减，便可反映不同疾病，例如炎症、传染病和白血病等。

传统的血液检测方法，包括用肉眼观察染色涂片，以及用流式细胞仪进行荧光检测，但染色和荧光标记过程耗时且费力。至于另一种毋须标记而又灵敏度高、成像快的定量相位显微技术，市场上的产品都是体积庞大又昂贵，难以移动到不同的实验室，特别是偏远地区。而且，以上方法都需要由专业人士处理，检测结果需要数小时甚至数天时间才能完成，因此无论是仪器和试剂成本、人力及时间成本都非常高。即使目前已有较新的自动化仪器，此方法仍存在体积庞大及价格高昂的问题，加上同传统方法一样需染色或者标记，可能会杀死细胞并对细胞的形态产生影响；然而细胞的形态也能反映身体的健康情况。所以我们需要一种快速、高效，又可以保留细胞形态的血液检测方法。

为了让普通诊所及低发展地区都有机会使用低成本、高效能的血液检测技术，中大生物医学工程学系周仁杰教授领导的团队，开发了以定量相位成像和深度学习为基础的「人工智能便携式定量相位显微镜」，以识别不同类型的人类白细胞。

定量相位显微镜技术已成为一种定量测量活细胞形态和精密材料（如半导体）形貌的重要方式。周教授的研究团队将反射模式和透射模式组合到同一个系统中，并采用特殊的光学干涉技术减少杂讯，研制出新型便携式多功能定量相位显微镜系统，具备轻巧便携、测量精度高及制造成本低等优点。

周教授说：「过往有研究员尝试把人工智能与传统的血液检测方法结合，但因难以分辨细胞影像而不成功。而我们的高精度定量相位显微镜技术，可与人工智能的深度学习技术相结合，通过在二维定量相图像中学习数千个细胞的形态特征，可自动分辨健康血液样本中的单核细胞、粒细胞、淋巴细胞中的T细胞和B细胞。」

中大研发的低成本「人工智能便携式定量相位显微镜」，重量少于五公斤，大小有如一个公事包，可随身携带到任何地方使用。另外，由于毋须标记，不但省却使用试剂等消耗品，更不需由专业人员进行化学染色，也不需由临床专家分类和数算细胞，分析过程由电脑自动完成，因此可以快速地在数分钟内得出检测结果，准确度超过九成。

中大团队刚刚完成了概念验证研究，计划从2020年开始与医院合作进行临床认证，预计3至5年后将研究成果商业化。未来，团队会用此便携式定量相位显微镜技术开发其他人工智能模型，用于分辨红细胞和所有其他血细胞类型，并会尝试进一步将此发明用于区分细菌及辨别干细胞等，期望最终可检测血液中的癌细胞。

血液检测仪器比较

参考：
[1] https://www.beckmancoulter.com/en/products/hematology/dxh-600?index=0#/documents
[2] Meintker, Lisa, et al. “Comparison of automated differential blood cell counts from Abbott Sapphire, Siemens Advia 120, Beckman Coulter DxH 800, and Sysmex XE-2100 in normal and pathologic samples.” American journal of clinical pathology 139.5 (2013): 641-650.

欢迎公众人士亲临「香港秋季电子产品展」的中大摊位，了解上述新技术及其他最新科研项目。

「香港秋季电子产品展」

日期：10月13至16日
时间：上午9时半至下午6时半 （于10月16日会提早于下午5时关闭）
地点：香港会议展览中心（中大摊位于1A馆外长廊、编号：1CON-050）