紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件的構(gòu)建與應(yīng)用

【摘要】目的開(kāi)發(fā)一種紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件并應(yīng)用于臨床，提升紅細(xì)胞意外抗體鑒定的準(zhǔn)確性、可溯源性及鑒定效率。方法通過(guò)計(jì)算機(jī)程序編程開(kāi)發(fā)紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件，并應(yīng)用于某院333例患者，對(duì)紅細(xì)胞意外抗體進(jìn)行鑒定和分析，并與人工判讀結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果在對(duì)333例紅細(xì)胞意外抗體篩查陽(yáng)性患者進(jìn)行抗體鑒定時(shí)，人工一次判讀與軟件判讀均鑒定出特異性抗體290例、未能分類(lèi)抗體28例。軟件進(jìn)一步鑒定出1例抗-C、e合并抗-Jka抗體，1例抗-E合并抗-Lea抗體及10例可疑特異性抗體，以上抗體在人工一次判讀中均未被識(shí)別。軟件判讀與人工一次判讀結(jié)果的一致性Kappa值為0.793，相符率為95.5%，與人工二次判讀結(jié)果的一致性Kappa值為0.958，相符率為99.1%。軟件判讀時(shí)間中位數(shù)為22（20～24）s，顯著短于人工判讀時(shí)間中位數(shù)364（353～385）s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。結(jié)論開(kāi)發(fā)的紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件，可以更好地保障患者輸血安全，結(jié)合人工判讀能夠進(jìn)一步提升紅細(xì)胞意外抗體檢測(cè)的準(zhǔn)確性，同時(shí)提高紅細(xì)胞意外抗體檢測(cè)效率，提升實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可溯源性，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】紅細(xì)胞；格局譜；血型；意外抗體；輔助決策系統(tǒng)；血液質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：R197.3；R331.1" "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

Construction and Application of Red Blood Cell Pattern Spectrum Antibody Analysis Software/YU Jian， ZHU Changtai， DU Yan.//Chinese Health Quality Management，2025，32（2）：72-76

AbstractObjectiveTo develop an antibody analysis software for erythrocyte pattern spectrum and apply it to clinical practice，so as to improve the accuracy， traceability and identification efficiency of unexpected antibody identification of red blood cell.MethodsThe antibody analysis software of red blood cell pattern spectrum was developed by computer programming and applied to 333 patients in a hospital. The unexpected antibody of red blood cell were identified and analyzed， and the results were compared with those of manual interpretation.ResultsIn the antibody identification of 333 patients with positive red blood cell unexpected antibody screening， 290 cases of specific antibodies and 28 cases of unclassified antibodies were identified by both manual interpretation and software interpretation. The software further identified one case of anti-C and e combined with anti-Jka antibody， one case of anti-E combined with anti-Lea antibody and 10 cases of suspected specific antibody， which were not identified in the initial manual interpretation. The Kappa value of the consistency test between the software interpretation and the initial manual interpretation result was 0.793， and the coincidence rate was 95.5 %. The Kappa value between the software interpretation and the secondary manual interpretation result was 0.958， with a coincidence rate of 99.1 %. The median interpretation time of" software was 22 （20～24） s， which was significantly shorter than the median manual interpretation time of 364 （353～385） s， and the difference was statistically significant （Plt;0.001）.Conclusion The developed red blood cell pattern spectrum antibody analysis software can better ensure the safety of blood transfusion in patients. Combined with manual interpretation， it can further improve the accuracy as well as efficiency of red blood cell unexpected antibody detection， and improve the traceability of the experimental process. It has good clinical application value.

Key wordsRed Blood Cell; Pattern Spectrum; Blood Type; Unexpected Antibody; Auxiliary Decision-Making System;Blood Quality

Firstauthor's addressShanghai Sixth People 's Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine， Shanghai， 200235， China

紅細(xì)胞意外抗體是指除抗A、抗B以外的其他血型抗體［1］。既往研究［2-3］顯示，這類(lèi)抗體除了容易引發(fā)免疫溶血性輸血反應(yīng)，也是導(dǎo)致遲發(fā)性溶血性輸血反應(yīng)的主要原因，多發(fā)生在輸血后1 d～28 d。由于發(fā)生溶血時(shí)間距離輸血時(shí)間有一定間隔，臨床表現(xiàn)不典型，容易誤診和漏診，在一定程度上影響了患者的治療效果。對(duì)輸血患者進(jìn)行紅細(xì)胞意外抗體鑒定，可以為患者匹配到紅細(xì)胞意外抗體相符的血液，降低溶血性輸血反應(yīng)發(fā)生率，確保臨床輸血安全［4-5］。因此，紅細(xì)胞意外抗體鑒定至關(guān)重要。常規(guī)的人工判讀不僅效率低下，而且在意外抗體復(fù)雜的情況下容易發(fā)生判讀錯(cuò)誤。此外，紙質(zhì)記錄由于缺少統(tǒng)一的記錄規(guī)范，可能導(dǎo)致醫(yī)務(wù)人員閱讀困難，也不利于結(jié)果追溯。信息化管理通過(guò)對(duì)每一步操作流程進(jìn)行詳細(xì)記錄，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的溯源管理。這不僅為輸血科在差錯(cuò)事件發(fā)生后的調(diào)查提供了依據(jù)，還為持續(xù)改進(jìn)工作流程創(chuàng)造了條件。在發(fā)生輸血糾紛時(shí)，這些記錄也能作為重要的舉證信息［6］。基于以上原因，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第六人民醫(yī)院開(kāi)發(fā)了紅細(xì)胞格局譜抗體分析自動(dòng)判讀軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“軟件”），旨在減少人為判讀錯(cuò)誤，提高判讀效率，并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)記錄的電子化和可追溯。

1資料與方法

1.1軟件開(kāi)發(fā)

該軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及架構(gòu)采用C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，編程工具采用Visual Studio 2022，基于布爾邏輯運(yùn)算原理編寫(xiě)腳本。軟件采用C/S客戶端模式，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLite桌面數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2臨床應(yīng)用

1.2.1 樣本來(lái)源

2023年7月-2024年3月來(lái)自于該院紅細(xì)胞意外抗體（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“抗體”）篩查陽(yáng)性樣本，共333例。

1.2.2 試劑與儀器

3系抗體篩選細(xì)胞、微柱凝膠檢測(cè)卡、ORTHO VISION Max Analyzer全自動(dòng)血型檢測(cè)儀（美國(guó)奧森多）；10系抗體鑒定譜細(xì)胞（上海血液生物）；11系抗體鑒定譜細(xì)胞（長(zhǎng)春博訊）；低離子抗球蛋白檢測(cè)卡、Bio rad ID 孵育器和 DiaMed-ID 離心機(jī)（美國(guó)伯樂(lè)）；抗-D、 抗-C、抗-c、抗-E、抗-e、抗-M、抗-N、抗-P、抗-H 試劑血清和酸放散試劑（上海血液生物）；抗-Lea、抗-Leb、抗-Jka（荷蘭三昆）；DK-8D型電熱恒溫水槽（上海一恒）。

1.2.3 紅細(xì)胞格局譜鑒定方法

利用鹽水法、聚凝胺法、抗球蛋白法以及吸收放散試驗(yàn)，配合3套譜細(xì)胞進(jìn)行紅細(xì)胞意外抗體鑒定。鹽水法、聚凝胺法及直接抗球蛋白法采用試管法離心。間接抗球蛋白法按照試劑說(shuō)明書(shū)，采用微柱凝集法檢測(cè)。吸收放散試驗(yàn)根據(jù)需要選擇多人份組合的獻(xiàn)血者壓積紅細(xì)胞與患者血漿1：1于37℃孵育吸收1 h，離心后分離上清液備用，壓積紅細(xì)胞三洗后進(jìn)行酸放散（酸放散試劑包括A液和B液），試管中加入待檢壓積紅細(xì)胞等體積的“A液”（1 mL），輕搖混勻15 s，1 000 g離心1 min，將上清液轉(zhuǎn)移至另一試管中，逐滴加入“B液”，進(jìn)行酸堿中和，以放散液變色為滴定終點(diǎn)，1 000 g離心1 min，得到藍(lán)色上清液即為放散液，吸收后的上清液及放散液采用試管法和微柱凝集法進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.4抗體鑒定結(jié)果人工判讀

解讀譜細(xì)胞結(jié)果的常用方法是根據(jù)患者標(biāo)本與表達(dá)該抗原的紅細(xì)胞不反應(yīng)來(lái)排除抗體的特異性，這種方法稱(chēng)為“刪除法”或“陰性排除陽(yáng)性法”。記錄所有譜細(xì)胞反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果譜細(xì)胞上存在某種抗原，但待檢血漿與其不反應(yīng)，相應(yīng)的抗體被初步排除，如果某個(gè)不能排除的紅細(xì)胞抗原格局與待檢標(biāo)本反應(yīng)格局完全匹配，針對(duì)這種抗原的抗體很可能是標(biāo)本中存在的特異性抗體（“陽(yáng)性交叉法”）［7］。“陰性排除陽(yáng)性法”可以縮小抗體的判讀范圍，同時(shí)確保抗體不會(huì)漏檢；“陽(yáng)性交叉法”可以明確指向樣本中存在何種抗體，但不能否定未確定抗體的可能性。

1.2.5抗體鑒定結(jié)果軟件判讀

根據(jù)布爾邏輯運(yùn)算方法，計(jì)算機(jī)程序設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)紅細(xì)胞意外抗體的鑒定。應(yīng)用軟件時(shí)，把抗體鑒定譜細(xì)胞輸入格局譜模塊，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入結(jié)果輸出模塊，軟件即可輸出相應(yīng)抗體鑒定結(jié)果。

1.3統(tǒng)計(jì)分析方法

運(yùn)用 SPSS 20軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以Ｐ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 采用Kappa一致性檢驗(yàn)，比較軟件判讀結(jié)果與人工判讀結(jié)果的一致性，Kappa值≥0.75表示一致性較好［8］。

2結(jié)果

2.1軟件開(kāi)發(fā)

本研究成功開(kāi)發(fā)了紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件。該軟件不僅具備抗體鑒定自動(dòng)分析功能（圖1），還可實(shí)現(xiàn)患者和樣本信息錄入、數(shù)據(jù)保存、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。

2.2兩種判讀方法對(duì)紅細(xì)胞意外抗體鑒定結(jié)果一致性比較

在對(duì)333例紅細(xì)胞意外抗體篩查陽(yáng)性患者進(jìn)行抗體鑒定和判讀過(guò)程中，人工一次判讀與軟件判讀均鑒定出290例特異性抗體以及28例未分類(lèi)抗體。此外，軟件判讀出1例抗-C、e合并抗-Jka抗體，1例抗-E合并抗-Lea抗體以及10例可疑特異性抗體。這些抗體在人工一次判讀中均未正確識(shí)別，但在二次專(zhuān)家復(fù)核判讀中均得以確認(rèn)。通過(guò)一致性統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，軟件判讀與人工一次判讀結(jié)果的一致性Kappa值為0.793，相符率為95.5%，與人工二次判讀（即人工一次判讀與二次專(zhuān)家復(fù)核判讀結(jié)果的總和）結(jié)果的一致性Kappa值為0.958，相符率為99.1%，提示軟件判讀結(jié)果與人工判讀結(jié)果之間存在較高的一致性。詳見(jiàn)表1～表4。

2.3兩種判讀方法對(duì)紅細(xì)胞意外抗體鑒定結(jié)果時(shí)間比較

由于紅細(xì)胞意外抗體鑒定過(guò)程中人工判讀耗時(shí)較長(zhǎng)，本研究比較了軟件判讀與人工判讀時(shí)間（含人工一次判讀與人工二次判讀）上的差異。結(jié)果顯示，軟件判讀時(shí)間顯著短于人工判讀時(shí)間，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），見(jiàn)表5。

3 討論

為了彌補(bǔ)紅細(xì)胞格局譜人工分析的不足，該院開(kāi)發(fā)了紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件。該軟件主要包括以下模塊：（1）格局譜輸入模塊，從外部試驗(yàn)系統(tǒng)采集紅細(xì)胞格局譜數(shù)據(jù)；（2）格局譜識(shí)別模塊，采用格局譜模板對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，以獲取相應(yīng)的格局譜模板；（3）結(jié)果輸出模塊，連接格局譜識(shí)別模塊，依據(jù)格局譜模板和紅細(xì)胞格局譜數(shù)據(jù)，生成分析結(jié)果并輸出，結(jié)果輸出包括“可能的抗體”“不可能的抗體”“未確定的抗體”“單抗體”“混合抗體”和“結(jié)果分析”。同時(shí)，該軟件能夠?qū)⒒颊叩幕拘畔ⅲㄐ彰⑿詣e、住院號(hào)、年齡、臨床診斷等）、操作人員的信息、試驗(yàn)過(guò)程中使用的譜細(xì)胞批號(hào)、廠家、效期及譜細(xì)胞格局等直接錄入。以上信息的詳細(xì)記錄，便于醫(yī)務(wù)人員直觀觀察譜細(xì)胞格局、試驗(yàn)過(guò)程及檢測(cè)結(jié)果。傳統(tǒng)的紅細(xì)胞意外抗體鑒定試驗(yàn)結(jié)果通常以紙質(zhì)版記錄，記錄內(nèi)容僅包含譜細(xì)胞的廠家、批號(hào)和效期，無(wú)法顯示譜細(xì)胞格局，不利于回顧性分析。本研究開(kāi)發(fā)的軟件與之相比，能夠直觀展示譜細(xì)胞格局，同時(shí)提供了完整的記錄功能，并能導(dǎo)出試驗(yàn)記錄和結(jié)果。這不僅有助于數(shù)據(jù)溯源，還能夠提高醫(yī)務(wù)人員的工作效率，避免因人工記錄不規(guī)范而導(dǎo)致的閱讀困難問(wèn)題［9］。

通過(guò)對(duì)該院333例紅細(xì)胞意外抗體篩查陽(yáng)性樣本進(jìn)行分析與比較，結(jié)果顯示，使用軟件判讀的時(shí)間中位數(shù)顯著短于人工判讀的時(shí)間中位數(shù)，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。這表明使用紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件能夠明顯提高紅細(xì)胞意外抗體檢測(cè)效率。

抗體特異性鑒定的結(jié)論來(lái)自概率計(jì)算的邏輯推理，通過(guò)對(duì)小概率事件的排除，得出具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)論。理論上，紅細(xì)胞意外抗體特異性鑒定無(wú)法給出確切結(jié)論，僅能起到縮小可疑抗體范圍的作用［10］。對(duì)于單一抗體的鑒定，其特異性相對(duì)容易確定，但當(dāng)涉及到兩種或更多復(fù)雜的混合抗體時(shí)，人工判讀容易出現(xiàn)漏判或錯(cuò)判的情況。相比之下，軟件能夠更準(zhǔn)確地判讀出所有可能的混合抗體組合。目前市面上銷(xiāo)售的抗體鑒定譜細(xì)胞雖然具有廣泛的應(yīng)用范圍，但仍無(wú)法完全區(qū)分所有的抗體格局，總有部分抗體格局被覆蓋。當(dāng)這些被覆蓋格局的抗體與患者體內(nèi)真實(shí)存在的抗體組合時(shí)，會(huì)形成多種可能的抗體組合。人工判讀在面對(duì)這些復(fù)雜的組合時(shí)，往往難以覆蓋所有可能性，因而會(huì)根據(jù)抗體出現(xiàn)的概率排除一些不常見(jiàn)的組合，最終得出結(jié)論。然而，這種方法可能導(dǎo)致漏判或錯(cuò)判抗體組合。軟件能夠系統(tǒng)地分析并判讀出所有可能的抗體組合，從而提高鑒定的準(zhǔn)確性和全面性。例如，在本研究中，人工一次判讀未能準(zhǔn)確判讀出2例可疑抗-C、e抗體，1例抗-C、e合并抗-Jka抗體，1例可疑抗-DC合并其他同種抗體，1例抗-E合并抗-Lea抗體，3例可疑抗-E抗體，2例可疑抗-E、c抗體，1例可疑抗-E、c合并抗-Dia抗體及1例可疑抗-e合并其他同種抗體，而軟件能夠直接判讀出這些抗體。這一差異的產(chǎn)生可能主要是由于某些抗體如Rh、MNS、Duffy、Kidd血型系統(tǒng)的抗體存在“劑量效應(yīng)”［11］，在劑量效應(yīng)的影響下，雜合子基因個(gè)體紅細(xì)胞表達(dá)弱或無(wú)反應(yīng)性抗原，從而在抗體鑒定過(guò)程中可能呈現(xiàn)假陰性反應(yīng)，進(jìn)而干擾意外抗體的鑒定結(jié)果［12］。既往研究［13］顯示，當(dāng)意外抗體與純合子抗原譜細(xì)胞的反應(yīng)強(qiáng)度≤2+時(shí)，雜合子抗原的反應(yīng)會(huì)減弱，產(chǎn)生劑量效應(yīng)，進(jìn)而影響抗體鑒定，增加漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)軟件判讀結(jié)果提示，專(zhuān)家對(duì)以上抗體進(jìn)行復(fù)核，二次專(zhuān)家復(fù)核判讀結(jié)果均與軟件判讀結(jié)果一致。這提示本研究構(gòu)建的紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件具有一定臨床應(yīng)用價(jià)值。

但是，目前的紅細(xì)胞格局譜抗體分析軟件還存在一定局限性。在對(duì)比軟件和人工判讀結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)，人工判讀中發(fā)現(xiàn)的1例類(lèi)抗-C、e抗體和2例類(lèi)抗-e抗體陽(yáng)性標(biāo)本未被軟件識(shí)別。這可能歸因于類(lèi)抗體的獨(dú)特特性。類(lèi)抗體是一類(lèi)具有臨床意義的自身抗體，其形成原因尚不明確，常見(jiàn)于Rh血型系統(tǒng)抗原中，如類(lèi)抗-C，類(lèi)抗-e，類(lèi)抗-C、e，類(lèi)抗-E及類(lèi)抗-c等［14-16］。類(lèi)抗體能夠與所有人的紅細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)，具有同種抗體和自身抗體的雙重特性，其出現(xiàn)與紅細(xì)胞上的相應(yīng)抗原沒(méi)有必然聯(lián)系［17］。此外，對(duì)于人工與軟件均未判讀出的28例抗體中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為陽(yáng)性，凝集強(qiáng)度未見(jiàn)明顯差異，未判讀出具有特異性。局限于軟件開(kāi)發(fā)程序的設(shè)定，對(duì)于這些抗體鑒定結(jié)果均為陽(yáng)性的抗體標(biāo)本，軟件尚無(wú)法識(shí)別其特異性。未來(lái)計(jì)劃對(duì)軟件進(jìn)行進(jìn)一步升級(jí)，增加“劑量效應(yīng)抗體”及“自身紅細(xì)胞抗原相對(duì)應(yīng)的特異性抗體”的直接排除模塊，以解決現(xiàn)有問(wèn)題，并將軟件推廣至更多同級(jí)別醫(yī)院及血型參比室，以更準(zhǔn)確、更有效地處理紅細(xì)胞意外抗體陽(yáng)性標(biāo)本。

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通信作者：

杜艷：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第六人民醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室副主任技師

E-mail：du_yang@sjtu.edu.cn

收稿日期：2024-08-23

修回日期：2024-09-14

責(zé)任編輯：吳小紅