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85、那些不可能与可能 无创血常规 ...

  •   十月中下旬,一个普普通通的深夜。

      从十九楼窗户望出去,泰晤士河面上只剩航标灯还在红红绿绿地闪,塔桥的灯带把整座桥的轮廓勾成暖金色,金融城的玻璃幕墙黑了大半,只有零星的几扇窗还亮着,像一艘巨大的、正在沉入夜色的远洋轮船上最后亮着的舷灯。

      佐伊的工作室里亮着三个显示屏和一盏灯——桌前的台灯,手环项目第二阶段试验方案的修订稿,关于心衰靶向药长期随访的文献,新公司整体架构及整个技术部门的工作安排。

      棒棒糖被她叼在嘴里,草莓味的,糖球已经化了大半,白色的塑料棒从嘴唇间露出来,被她用舌尖顶到左边腮帮子,又顶到右边,像在咀嚼一个只有她自己知道的答案。

      门被推开了。

      Vital走进来,照例背着他的帆布袋。袋子里鼓鼓囊囊地塞着手冲壶、磨豆机、温度计、克秤和一包还没拆封的豆子。他把袋子放在茶几上,没有像往常一样先折腾咖啡器具,而是直接从侧袋里抽出一张打印好的A4纸,走到佐伊桌前,放在她面前。

      纸张落在键盘和显示器之间的空地上,中间因为重力塌陷下去,四个角微微翘起。佐伊低下头,停了停打字的手,目光从屏幕上移到纸上。

      标题是《基于拉曼光谱的血液成分无创监测进展》。下面还有几行,字体比标题小一号,但依然清晰可辨——《无创血常规可行性研究》《近红外光谱技术在血红蛋白连续监测中的应用现状与挑战》《可穿戴设备用于贫血筛查的系统综述》。

      她看完了最后一行,抬起头,看着Vital。

      他的表情不是平时那种“我有一个新点子”的雀跃与兴奋。他有了新点子的时候,会从帆布袋里掏出笔记本,翻到某一页,把那张画满草图的纸推到佐伊面前,然后用一种介于“你快看”和“我已经知道你会喜欢”之间的语气说“这个这个这个”。他的眉毛会上扬,眼睛会发亮,嘴角会翘起来,整个人像一只叼着球等你扔出去的金毛。

      “你在看无创血常规?”佐伊把棒棒糖从嘴里拿出来。

      “不是看,是研究。”Vital在她对面坐下,把那张纸推得更近。“你上次出血的时候,血红蛋白从十一掉到六——”他停了一下,像是在组织语言,“如果你的手环能实时监测血红蛋白,我们就能在你还差得远的时候把你按在床上。不需要等到你站起来眼前发黑。”

      佐伊看着他的眼睛。她认识Vital十多年了,知道这是他表达“我害怕”的方式——不是把情绪说出来,而是直接做一个东西来堵住那个“万一”。

      她低下头,把那张纸拿起来,从头到尾扫了一遍。文献来源五花八门——《Analytical Chemistry》《Biomedical Optics Express》《Sensors》《Journal of Biophotonics》——有些的确是前沿的实验室级别的测试,拉曼光谱结合机器学习在体外血液样本中测血红蛋白,准确率能做到百分之九十五以上。但那是体外。是把血抽出来、装在石英比色皿里、放在精密仪器的样品台上、在恒温恒湿的实验室环境里测出来的。

      距离民用落地,还差得远。不是“还差几年”,是还差几个技术代际。

      她靠在椅背上,手指在扶手上轻轻敲了两下。

      “你认真的?”

      “认真的。”

      “你想做进我们的手环里?”

      “是。”

      佐伊看着天花板想了几秒钟。然后她坐直,把键盘推到一边,把拍纸簿和钢笔拉到面前,用她在技术评审会上反驳供应商的语气开始了长达半小时的“可行性分析”。

      “血红蛋白浓度不是静态值。”她在拍纸本上写了一个公式。Hb(g/dL)=红细胞计数×MCHC——不是给Vital看的,是给她自己看的,是她思考时的肌肉记忆,写下来,逻辑就清一分,“它受血浆容量的影响。你喝水,血浆容量增加,血红蛋白被稀释,数值往下走。你脱水,血浆容量减少,血红蛋白被浓缩,数值往上走。体位改变——从躺到站,血浆从血管内移到组织间隙,血红蛋白能升个百分之五到十。输液就更不用说了,五百毫升晶□□灌进去,血红蛋白能掉将近一个点。”

      她把笔尖点在“血浆容量”四个字下面,画了一道横线。“你要测的‘真实值’——那个代表骨髓造血功能、代表失血程度、代表有没有贫血的‘真实值’——需要排除这些干扰。但目前没有可穿戴设备能做到实时血浆容量校准。这不是工程问题,是生理学问题。血浆容量的变化速度比血红蛋白的合成速度快太多了,你根本来不及校准。”

      Vital的眉头皱了一下,嘴唇动了动,没有打断。他的手指在膝盖上慢慢收紧,又松开。

      佐伊翻了一页纸,画了两条曲线。横轴是时间,纵轴是血红蛋白浓度。第一条曲线从正常值开始,缓缓下降,四个小时后降到了输血阈值以下。第二条曲线在前两个小时几乎是一条平线,然后在第三个小时开始陡降。

      “这是出血时血红蛋白的变化。它是滞后指标——出血的前两个小时,血红蛋白可能还在正常范围,因为血浆和红细胞等比例丢失。等到它开始掉,你已经出了至少四五百毫升。你要用无创血常规预警活动性出血,等于要在‘失血速度’和‘检测精度’之间跑赢时间。而这两者之间的关系是——”

      她停了一下,在两条曲线之间画了一个双向箭头,在旁边写了一个词:矛盾。

      “出血早期,失血速度最快,但检测精度最低。因为你的血容量还没开始代偿,血红蛋白还是‘正常’的。等你检测到它不正常了,失血已经造成了明确的、需要医疗干预的血容量缺失。”

      “所以你的实时监测需求,从病理生理学角度就存在一个‘预警窗口期’的矛盾——太早测不准,太晚来不及。”

      她把钢笔放下,靠在椅背上,看着Vital。Vital的目光落在那张画着曲线的纸上,落在“矛盾”那两个字上。

      他没有说话。

      佐伊拿起水杯喝了一口水,润了润因为说了太多话而开始发干的嘴唇,然后重新拿起钢笔。

      “血常规的核心参数:红细胞计数、血红蛋白、红细胞压积、血小板、白细胞。每一样都需要血液样本的细胞层面分析。拉曼光谱能测血红蛋白的氧合状态,那是氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的比例,不是浓度。它能测葡萄糖,是因为葡萄糖是小分子,溶解在血浆里,浓度在毫摩尔级别,拉曼信号够强。红细胞是细胞,有膜,有细胞质,有细胞骨架,有血红蛋白分子——你想用光透过皮肤去‘数’红细胞?”

      她在纸上画了一个红细胞,一个扁扁的椭圆形,在椭圆旁边标注:6-8μm。

      “每个红细胞的大小、形状、血红蛋白含量都有个体差异。你还需要知道单位体积里的数量。这不是光学能解决的,除非你把血管切开,让血流出来,放在计数池里,在显微镜底下数。”

      她又画了一条毛细血管的横截面,一个细小的圆形,旁边标注:直径5-10μm。

      “毛细血管直径约5-10微米,红细胞单行通过。理论上你可以用光学方法‘数’流过某个毛细血管的红细胞数量——那是显微镜级别的分辨率,而且你只能测到皮下浅层几微米的血管。那里流过的红细胞只代表局部,不代表全身。手背毛细血管里的红细胞浓度和脾窦里的不一样,和骨髓里的不一样,和肺毛细血管里的也不一样。你用局部代替全身,误差可以大到让临床决策完全失去依据。”

      Vital的嘴唇动了一下。他想说“我们可以做多点的”。

      佐伊预判了他。“就算你在手腕、手指、耳垂、额头各放一个传感器,你也只能测到皮肤和皮下组织的毛细血管网。内脏的循环、骨髓的造血活动、脾脏的对红细胞的储库功能——这些决定全身血红蛋白浓度的核心过程,你测不到。”

      “退一步说,就算你用多光谱、多角度、AI图像识别,把局部红细胞的通过频率算出来了——每一秒钟有多少个红细胞挤过那根毛细血管——你还得校准血流速度、血管直径、血浆容量、组织液折射率、皮肤颜色、角质层厚度。每一个变量都会引入误差。把这些误差累积起来,你得到的数字可能偏差百分之二十以上。”

      她把笔尖点在“20%”上面,加重了语气。

      “那这个数值的临床意义是什么?告诉使用者‘你可能贫血’?但我们实际上知道对方贫血,做这件事的核心目的是在问‘贫血到多少,到什么程度了’。如果你只能回答‘可能贫血’、‘可能严重贫血’,那你和现有的症状筛查有什么区别?头晕、乏力、脸色白——这些免费的、不需要任何传感器的症状,已经告诉了你‘可能贫血’。医生需要的是一个数字,一个可以和输血阈值、和用药方案、和手术风险评估直接挂钩的精确数字。偏差百分之二十的数字,在临床上等于没有数字。”

      Vital张了张嘴。他想说“我们可以做相对趋势——不测绝对值,测变化的方向和速度”。

      佐伊预判了他的预判。她翻到新的一页,画了一条波浪线,像心电图,但周期更长,振幅更不规则。

      “相对趋势也有问题。血红蛋白在一天之内可以波动百分之五到十——体位改变、饮水、进食、月经周期、甚至一天中的不同时间段,都有影响。你要预警‘活动性出血’,需要从这些生理波动中识别出‘异常下降’。但出血初期的下降速度——每小时下降零点几克——往往和体位性波动一样慢。体位从躺到站,血红蛋白可以在几分钟内上升或下降零点五克。出血初期的下降速度,可能比这个还慢。你等它确认是出血不是波动,患者可能已经出了三百毫升。”

      “退一万步。”她加重了这三个字的语气,“退一万步”意味着——以下内容在目前的科技水平下纯属理论推演——“就算你把生理和检验机制的问题都解决了,做轻量化——贴在手上随身带——你至少需要:高功率激光源,拉曼信号本来就弱,需要足够的激发功率才能从皮肤和组织的背景荧光里把信号捞出来;高灵敏度探测器,制冷型的,不然暗电流会淹没信号,可那是零下几十度的制冷,不是一片小小的散热片能搞定的;微型光谱仪,光谱分辨率至少需要几个波数,才能把血红蛋白的特征峰和其他物质的峰分开;信号处理芯片,实时处理拉曼光谱、做多变量分析、做机器学习模型;电池,给以上所有东西供电。”

      她把笔放下,两只手交握在桌上,身体微微前倾。

      “目前最小的商业化拉曼光谱仪——只做核心光学模块,不含激光源、不含探测器、不含信号处理——大概这么大。”她用手比了一个尺寸,比一包烟大一圈。“功耗几瓦。你要把它缩成手环大小,功耗降到毫瓦级,同时还要保持光谱分辨率和信噪比——五年内不可能。不是难,是不可能。物理定律不允许。”

      Vital终于开口了。他的声音比他平时轻,轻得像一把被调低了音量的乐器。“所以,就算我花五年时间,也做不出来。”

      佐伊看着他的眼睛。那里面有一个她很少在Vital眼里看到的东西——不是失望,失望是柔软的,会往下沉。他眼里的是挫败,挫败是硬的,是撞上了一堵南墙之后、肩膀还在发麻、但眼睛还盯着墙、不肯移开的那种硬。

      “不是你做不出来。是‘人类目前的科技水平’做不出来。”她把自己的声音放软了一点,但只软了一点点。她知道在这种时候,过度的柔软是一种不尊重。“你可以去读一个检验医学的研究生,然后你会发现教科书的第一章就告诉你:血液细胞分析需要抽血。这不是因为医生想让患者失血,是因为细胞计数必须用血液样本。红细胞是细胞,不是分子。白细胞是细胞,不是分子。血小板也是细胞,是碎片。你要数它们,就需要看到它们——在显微镜下,在流式细胞仪里,在血细胞分析仪的计数池中。隔着几毫米的皮肤和皮下组织,光打过去,散射、吸收、衰减,你得到的是一个混叠了无数信息的复合信号。你可以从那个信号里提取一些东西——血氧、心率、甚至血糖——但你提取不出‘每微升血液里有几个红细胞’。”

      她停了一下,看着Vital。

      “我知道你害怕。我也怕。但你不能因为害怕,就去造一个物理定律不允许的东西。我们的手环能测心率和血氧,是因为光电信号和脉搏波之间有明确的生理关联。血常规不是这样。这不是工程问题,是检验医学的基本原理问题。”

      Vital沉默了。他的手放在膝盖上,手指慢慢收紧,又松开。过了很久,他叹了口气。“我以为我能再次把‘害怕’变成一个产品。”

      “你已经做了。我们现在的手环——前两天商务的姑娘给它起了个名字,叫“隐形的守护”——我们能测心率、血氧、血压、血糖,而且你帮我从误差百分之十二压到了百分之三。下一次如果大出血,我会在眼前发黑之前告诉你。我保证。”

      Vital抬起头,看着她。她的表情不是“安慰”别人,是严肃的“我认真计算过之后的承诺”。

      Vital点了点头。

      “我至少要请数据组开发一个主动的健康监测提醒,”他说。“用你过去的血常规趋势和手环上的心率变异性、血氧、血压,做一个机器学习模型。虽然不能直接测血红蛋白,但可以根据你的病历,预测什么时候该去抽血复查血常规了,随访提醒,这总行吧。”

      佐伊想了想。“那可以。训练集用我过去五年的数据。阳性样本是血红蛋白低于九点五的那些时刻。”

      “好。我明天找数据组开会。”

      Vital把视线从她脸上移开,站起来,走到茶几边,蹲下来,开始从帆布袋里往外掏东西。磨豆机,手冲壶,温度计,克秤,滤杯,滤纸。还有一个还没拆封的小纸袋,纸袋上印着一个他没提过的烘焙厂的logo,字体是手写体的,旁边画着一只正在开屏的孔雀。

      他把纸袋拆开,从里面倒出豆子。豆子的颜色比肯尼亚深,比曼特宁浅,表面有一层薄薄的油光,在日光灯下反着暗金色的光。他先把豆子凑到佐伊面前。

      “超好的瑰夏,水果炸弹!”他的语气在句尾的时候终于翘起来了一点,像一根被压了很久的弹簧,在压力撤去之后慢慢地、试探性地弹回原来的形状。

      佐伊低下头,凑近纸袋口,吸了一口气。蓝莓、茉莉花、佛手柑——香气像一颗被投进静水里的石子,涟漪从袋口一圈一圈地荡开,撞在她的鼻黏膜上,炸开一层明亮的、带着微酸的、让人忍不住咽口水的花果香。

      “嗯,香。”她说。

      Vital把豆子倒进磨豆机,调好研磨刻度,按下开关。磨豆机咔啦咔啦地响起来,豆子的香气在工作室里炸开,比在纸袋里浓了十倍。

      vital把两人份的咖啡豆倒进磨豆机,调好粗细,按下开关,让豆子的香味在19楼的空间里漫延,自己端着咖啡壶去茶水间倒开水。脚步难得没有一跳一跳的。

      佐伊坐在工作室里,看着屏幕上那篇还没看完的论文,伸手捏了捏眉心。

      vital带着热水回来,用温度计复核了一下温度。然后开始标准的手冲流程。

      “不过你这两天怎么回事,是不是新公司还是把你弄的太累了。”Vital努力用漫不经心的语气把自己没说出口的担心压进潜台词,“Debug在楼上等你,你居然还在下面加班。它好可怜的一个人,安东尼要值班,你要加班,它一天能在你俩身边呆多久。”

      “它扒拉我的手不让我写代码。我只能在工作室里呆着。”佐伊把棒棒糖的棍子丢掉,把嘴里最后一点小糖球咬碎。看着Vital冲咖啡的侧脸。

      “所以,你最近在忙什么?分公司这种事情,你在孵化完puls和港口码头项目之后,应该已经很熟练了。”vital晃了晃分享壶,把咖啡液晃匀,然后给佐伊分了二分之一标准杯——安东尼批准的每日手冲限额。

      “瑞士那边来了几封邮件,”佐伊端起杯子,没有喝,只是捧在手里,让热气扑在脸上,“国际原子能机构也来找查尔斯谈过,他之前一直在看核电站方向。最近可控核聚变那边的确在找我们。”

      Vital端咖啡杯的手顿住了。杯子悬在半空中,距离他的嘴唇大约五厘米。他的手腕僵在那里,像一个被按了暂停键的画面。
note 作者有话说
第85章 那些不可能与可能

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