您所在的位置:首頁 > 腎內(nèi)科醫(yī)學(xué)進(jìn)展 > 腎臟供受體之間的配對問題
人類是對稱的有機(jī)體——包括我們身體內(nèi)的很多器官也是左右對稱。不過我們身體中的許多重要器官都只有一個(比如心臟)或者兩個器官都需要才能運(yùn)行得最好(比如肺)。腎是稀有的例外,你的身體里只要有一個腎就行了。這種情況允許人們靠捐贈而來的腎臟活著,這樣捐贈者和受捐者都能靠一個腎臟活下來。
但可惜的是,經(jīng)常有人需要腎臟移植、也有親屬愿意為他捐贈時卻因為組織配對失敗(強(qiáng)行將不配對的腎臟移植到病人體內(nèi)會引起他免疫系統(tǒng)的排斥)而沒法做手術(shù)。也有一些罕見的個體愿意為陌生人捐贈一個腎臟,因此醫(yī)學(xué)界開始做能將供受體配對的“捐贈鏈”.
新的問題來了:有這么多移植體和受捐體,怎樣才能以最大效率將他們配對呢?在以前這是NP困難問題。現(xiàn)在一些研究人員已經(jīng)研發(fā)出了能解決這一問題的算法。
醫(yī)院典型的捐贈鏈模式由一個愿意將腎臟捐給陌生人的不相關(guān)捐贈者開啟。接著是供受體配對,結(jié)局有可能是配對不成功。捐贈鏈越長,捐贈者和受捐者之間配對成功的可能性越大,受捐者身上出現(xiàn)排斥反應(yīng)的機(jī)會越小。
現(xiàn)在研究人員提出的新算法首先與“整數(shù)規(guī)劃”(integer programming)這個術(shù)語有關(guān),這種算法從一個不配對的捐贈者開始計算,然后列出所有可能的項,之后再查看這些可能項與受捐者之間的匹配程度。研究人員還將腎臟捐贈問題歸類為旅行商問題(即一名旅行商打算拜訪一張城市列表中的所有城市,每座城市只去一次,最后回到出發(fā)地,怎樣走出最短路線的問題)。使用這種為這位旅行商修正過的算法之后,他們?yōu)槟I臟捐贈專門研發(fā)了一種算法。
他們決定不使用過往數(shù)據(jù),即那些已經(jīng)配對成功了的人的醫(yī)療記錄。于是他們另外收集了許多潛在的捐贈者和受捐者的數(shù)據(jù)。一般說來,旅行商算法比循環(huán)算法更好,即便捐贈鏈的潛在長度沒有限制,它也能在一個合理的時間內(nèi)給出答案。
這種算法已經(jīng)同時配對了幾百對供受體,腎臟捐贈問題也不再是我們以前所認(rèn)為的NP難題了。研究人員的算法已經(jīng)被醫(yī)療體系采用了,這說明學(xué)點數(shù)學(xué)在探討現(xiàn)實問題上確實有些幫助。
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