临床诊断数字化—开启病理学的新时代

病理作为公认的诊断“金标准”，在疾病的诊断、治疗乃至预后中具有举足轻重的作用。随着人口老龄化，癌症等疾病的发病率在不断上升，精准诊断的需求促使免疫组化等特殊检查的申请量随之上涨，从而导致病理医生的工作量大幅增加。

临床诊断数字化时代的到来

临床诊断的全面数字化，避免了传统玻片在分发、共享、运输等环节的诸多不便，大幅改善了病理诊断的质量和效率，进而提升医院整体治疗水平和加快患者周转率，是病理学发展的方向。早期的病理数字化，由于技术条件的不成熟以及成本的限制，仅限于对零星的典型病例的扫描存档以及会诊，而日常工作中病理医生仍然以使用显微镜或者是电荷耦合器件(CCD)相机为主。

扫描技术和图像重建技术的发展使得高清的数字切片已经可以替代显微镜下观察。2017年，美国食品药品管理局(FDA)基于一项评估了约2 000例病例的大规模多中心研究的结果，批准了首个可用于病理临床诊断的数字病理系统(飞利浦intelliSite)，该研究中来自4家医院的16名病理科医生对约2 000例病例的3 400张切片进行了16 000次的判读，结果证明intelliSite数字病理系统得到的全切片图像质量与传统显微镜观测相一致，从而可用于临床诊断。网络和存储的性能提升及成本下降则是使病理诊断的全面数字化变得现实及可行。千兆网络、5 G等技术的普及使得高达数个GB的高清病理图像的传输不再受限。随着海量数据的存储成本逐渐降低，多数医院均已建立集中的数据存储中心，病理科临床诊断的全面数字化已逐渐实现。目前，世界范围内已经有LabPON等数十家病理中心或者实验室进行了全数字化的升级，病理临床诊断的数字化时代已经开启。

临床诊断数字化的价值

改善医生工作体验。长时间地盯着显微镜和持续快速的切换镜头容易引起医生肩颈的严重问题，而经过了染色干燥等诸多工序的切片往往带有试剂和胶，会造成工作区的严重污染，受病理科空间有限，无法保证医生有远离污染的休息区和用餐区，而数字化诊断有效解决了上述问题。符合人体工程学设置的显示器和键盘乃至触摸板、3D鼠标等人机交互设备会减轻医生的疲劳和不适；在电脑前阅片也避免了玻片对于医生工作区和休息区的污染，将病理科医生从刺鼻的气味中解脱出来；尤其是面对新型冠状病毒(2019-nCoV)等传染性疾病的样本时，将医生与样本隔离开可为保证医生的安全提供保障。

数字化时代病理医生可通过显示器进行诊断

提升病理科工作效率。传统的大量玻片需要人工整理、分发和回收，费时费力且极易出错。病理医生拿到切片后首先要核对患者信息和切片数量，确认切片无误。当患者做免疫组化等多种特殊检查后，医生需要切换多个玻片，难以比较患者同一部位的不同染色结果。诊断数字化的专业流程和数据管理系统使得数字切片的分发快速而准确，在节省人力的同时，还可避免错发或漏发切片，提升诊断的安全性。在屏幕上阅片可提升诊断的效率。诊断数字化与医院信息系统集成，使医生一目了然地掌握患者的全部诊断信息。人工智能(AI)等高级分析技术则会使临床中越来越多的定量测量，如计数、测距等变得省时省力，且准确性和可重复性都大幅提升。

优化病理资源配置。数字化诊断突破了地域的限制，医生可在家中或外出开会途中随时工作。在应对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情中，FDA特意许可医生在此期间使用特定的家用显示器和飞利浦IntelliSite数字病理解决方案在家中进行远程病理诊断。不同院区或者不同医院之间的会诊咨询时，数字切片可以快速分享而无需担心运输造成切片损坏或者丢失。支持同屏实时共享的系统和分级压缩重建的图像技术使得多方实时交流互动非常方便，为区域病理中心的建立打下了基础。区域病理中心的模式将使宝贵的病理医生资源得到充分的利用和整合，促进整个区域的病理诊断水平乃至整体疾病诊疗水平的提升。

数字化时代的远程会诊中病理医生可实时共享及互动

挖掘病理数据价值。随着医疗大数据观念的不断普及，诊断数字化将临床工作中的病理信息成为计算机可识别的医疗数据，是病理大数据的基础。而数据化的病理信息则可连接未来的基因分析平台和肿瘤多学科诊疗平台等临床决策平台，使医疗决策更全面更智能。病理AI分析技术也依靠于大量的病理数据，相比于目前AI公司基于各自研发的产品而特地对少量病例进行拍照和勾画的模式而言，临床流程数字化将方便而自然地构建通用的AI训练数据库，减少了很多重复劳动，也大幅提升了数据量，极大提升病理AI辅助诊断系统的效能和开发速度。

目前数字病理的图片格式尚不统一，尚需厂家的数据格式必须完全开放，从而保证数据长远的可用性。AI等高级分析工具的生命力在于能使医生在临床工作中随手可用，而非局限于特定的孤立工作站中，这也要求图像诊断平台是开放的，可与第三方的分析工具相集成，从而真正提升医生的工作效率。只有开放的数据格式和开放的系统平台才能真正地创建病理大数据库，提升病理数据的价值，从而服务于临床乃至产业发展。

临床诊断数字化的实现

首要考虑法规问题，如相应的数字病理系统是否被国家药品监督管理局批准可用于病理诊断，以及有无其他国际上的相关注册等。收费体系也是影响因素，如江苏、云南等地已经开始数字扫描的收费，按其收费价格算，可在一年内回收相应的投资成本，以减轻医院在资金上的负担。

临床数字化技术与现有的会诊和(或)科研数字扫描相比，是海量数据的生成、传输和存储的问题，需要医院各方面通力合作。高速而稳定的扫描系统是满足临床需求的必要条件，全自动设计以实现无人值守的扫描可节省人力，而高速的扫描可以更少的扫描仪来满足日常所需，空间和维护的成本都更低。每张数字切片大小依据样本尺寸不同在1至数个GB之间，而医生在诊断时则需要对如此大的图像做快速的放大缩小和移动。除对网速提出较高要求外，需要专用的图像压缩和重建技术，如iSyntax格式是将图像做小波变换等处理后进行分级存储和压缩，减少服务器之间传递的数据量，实现更快的图像传输和重建。在海量的数据存储中，中等病理科一年的切片量为20余万张，顶级病理科可达100余万张，病理科一年产生的数据量达数百TB，要求系统有完善的分级存储体系，既通过高速存储架构保证短期的数据可被快速调阅，也有大容量架构以经济地实现数据的长期存储。而iSyntax的特有压缩技术避免了其他格式的冗余存储，可最大程度地节约数据存储空间。因此，只有病理科、信息科和医院领导层的相互配合，在专业医疗信息化解决方案供应商的支持下，采用覆盖诊断全流程的整体方案，方能最终实现临床诊断的全面数字化。