红细胞 (RBC) 将氧气输送到全身，并且由于其变形能力而能够穿过狭窄的毛细血管复合体。新加坡科技设计大学 (SUTD) 副教授艾叶说：“红细胞的变形能力是其健康和功能的重要指标，这种特性的变化可以表明疾病的存在。”

改进当前测量红细胞变形能力的技术可以为疾病检测带来好处。通过早期检测红细胞变形能力的变化，可以更早地诊断和治疗患者，从而改善其预后。完善的测量工具还将帮助研究人员更好地了解红细胞变形性及其机制，并可能带来新的治疗方法。

艾副教授领导了一项研究，通过形状分类开发了基于图像的红细胞变形性评估，他补充道：“总的来说，改进红细胞变形性的测量方法可以带来更好的诊断工具、加强对疾病进展的监测和更有效的治疗。” (IRIS)技术。

在论文“通过动态形状分类对红细胞进行基于图像的智能变形性评估”中，艾副教授和他的团队提出了 IRIS 作为一种新方法，可以通过对通过通道的红细胞形状进行分类来评估红细胞变形性。该研究发表在《传感器和执行器 B：化学》杂志上。

IRIS 使用深度学习并分四个阶段工作：微流体设置、图像捕获、形状分类和变形性评估。

红细胞首先被引入模拟血管自然环境的微流体通道中，然后它们就会变形。然后，高速摄像机捕获经过的红细胞的图像，并由经过训练的深度学习模型进行处理，以识别红细胞并将其分类为代表红细胞变形不同状态的六种预定义形状。

最后，评估不同条件下每种形状的频率和类型。这提供了红细胞变形性的定量数据，可用于检查治疗对红细胞健康和功能的影响。

尽管 IRIS 不是第一个测量红细胞变形性的技术，但其基于微流体的技术比光镊和原子力显微镜等传统技术具有许多优势。借助微流体技术，IRIS 产生的通量比传统的基于单细胞的技术高得多，但可以实现自动化和简化，从而减少训练有素的操作员的手动工作。

与传统技术所需的设备相比，微流体装置需要的样品量要小得多，并且更具成本效益。此外，微流体系统可以轻松集成到其他工具中，并可扩展以进行大规模生产。这些优点使得此类系统在广泛的临床和研究环境中非常有益。

微流体还可以精确控制通道中的流动条件，从而能够详细研究红细胞在不同用户控制环境中的行为。最重要的是，微流体技术涉及较少的细胞操作，从而减少了人为改变细胞自然状态的机会，这种情况在使用原子力显微镜和光镊时可能会发生。

IRIS 的另一个显着优势是它的四形状分类 (4SC)。与零形状 (0SC) 或两形状分类 (2SC) 相比，使用 4SC 会产生更高的灵敏度，因为变形状态的分辨率更高，统计功效更好，并且形状识别精度更高。

本质上，4SC 将红细胞分为四种形状，其中包括变形的中间状态。与仅将红细胞分为两种形状 (2SC) 或无形状 (0SC) 相比，这提供了更精细的红细胞变形性视图。

IRIS 在临床、治疗和研究环境中的使用具有多种优势。获得红细胞变形的详细信息可以实现早期疾病检测和诊断，同时为每位患者制定个性化的治疗计划。

作为一种高通量方法，IRIS 在生成大量数据的药物测试中也很有用。最后，该技术能够精确改变红细胞环境，再加上其高灵敏度，使研究人员能够研究各种条件下的红细胞特性，从而增强研究和临床能力。

艾副教授的目标是扩展和完善 IRIS 技术，并通过临床结果验证其结果。此外，他还考虑创建便携式 IRIS 以增加其可访问性和应用范围。总而言之，他预计从长远来看，IRIS 将成为一种可靠、有效且易于使用的诊断工具。

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