一、研究背景
血液制品是现代医疗体系中至关重要的组成部分,然而,血液制品的生产过程复杂且严格,从原料血浆的采集、加工、纯化到最终产品的质量检测,每一个环节都需要极高的精确度和安全性。因此,需将信息化、数字化、智能化与血液制品生产过程深度融合,逐步重塑血液制品生产管理新格局。传统依靠人力监管的方法虽然在一定程度上保证了血液制品的质量,但是受限于人力、时间、技术等方面的约束,往往存在管理效率低、准确性不足、反应滞后等问题。需要利用人工智能技术通过实时检查生产过程,找到重大风险源并辅助企业管理人员采取相应的管控措施,也为监管部门在血液制品生产质量安全监管方面提出新思路。
二、研究内容
为实现将血液制品生产管理过程从传统的效率低、响应滞后的人工检查方式转变为实时的智慧监管模式。本课题从传统管理模式重点关注的生产环节出发,通过人工智能技术与血液制品生产场景深度结合,构建能够灵活配置的AI检查员模型算法库,形成基于机器视觉的“AI检查员”平台,辅助企业管理人员进行现场监管,并通过信息化、智能化手段,自由组合不同算法适应不同的应用场景,从而提升管理效率和生产质量管控水平,减少人工成本和操作失误。
三、研究成果
本课题以血浆源来料检验环节的核酸检测试剂配制管理、生产环节的分装抽样管理、前置作业环节的纳米清洗组装操作管理为研究场景,利用“AI检查员”进行实时检查。通过对操作步骤、操作时长等进行过程性管理,及时发现问题与预警,提升血液制品生产管理水平。
通过摄像头捕捉生产现场关键环节的视频流后输入给AI检查员,AI检查员的视觉感知器对视频流进行处理分析和关键监管行为理解,并将这些行为进行组合分析,按检查流程进行判断,根据不同的应用场景组合成不同算法用于支持相关检查,同时,将关键的行为和分析结果存入记忆库中。AI检查员通过交互模块实现和QA、检查人员的交互,实现违规行为的预警推送、对预警事件的分析统计,并通过接收检查员和QA人员的反馈信息进行定期学习等相关功能。
目前本课题已形成以下研究成果:一是构建“AI检查员”平台,对生产监管流程和预警处置标准流程进行管理;二是面向试点场景完成23个算法的开发,并形成算法库;编制了1份研究报告(初稿),目前正在进行内部测试。下一步将开展“AI检查员”试点运行工作,同步推进软件著作权和项目发明专利的申报工作。

图 基于机器视觉的血液制品生产过程人工智能监测的研究
四、应用成效
通过基于机器视觉的血液制品生产过程人工智能监测的研究与应用,推动了血液制品生产监管从人工实时检查向智慧监管升级。其依托图像识别、数据建模等技术,实现监管效能与精准度的双重提升。在效率层面,它打破人工监管的时空限制,支持7×24小时全天监测。在精准度层面,该系统可实现像素级的图像精细分割与目标锁定追踪,有效降低漏检、误检率,通过对生产监管流程、预警处置标准流程,以及海量监管数据建模进行分析实现风险预警,形成“感知-记忆-思考-预警”的闭环管理。此外,“AI 检查员” 推动监管流程标准化,减少人为干预偏差,助力监管资源向重点领域倾斜,为数据驱动科学决策提供有力的支撑,加速传统监管模式向智慧化监管模式转型。(田雅轩、孙乔)
课题组其他成员:曹明、都艳茹、邵飞