数字病理远程诊断平台构建与应用

舒 毅

(广西壮族自治区脑科医院 柳州 545005)

1 引言

病理是医学之本，临床治疗较大程度依赖病理诊断。病理诊断为疾病诊断中的“终末诊断”，通常被视为“金标准”[1]。目前国内医院病理诊断总体水平较低，基层医院病理医生较难做出准确诊断，导致患者需要携带病理切片和白片(或蜡块)前往上级医院就诊，增加就医时间、经济成本并可能延误治疗。对于术中快速冰冻病理会诊则需要提前邀请、组织专家至基层医院，实施难度较高。数字病理远程会诊利用全数字切片扫描仪将病理玻片进行全视野高分辨率数字化，通过计算机和网络进行病理诊断，达到教学和科研等目的，同时集成显微影像处理、Web图像浏览等技术，结合互联网技术，整合病理专家资源，实现远程专家会诊、教学等，从而解决基层医院病理诊断难的问题[2]。数字病理诊断平台及系统还可提供在线诊断交流、疑难病例讨论、专家数字切片解读库、远程病理教学等服务[3]。

2 整体架构

医联体远程病理中心通过全自动数字切片扫描仪快速扫描传统玻璃切片，形成整张全视野数字化切片，包括传统玻璃切片信息所有内容。申请会诊医院利用互联网技术将打包制成的数字切片和病例相关资料上传到会诊平台中，由指定病理专家进行数字切片的浏览和分析，最后做出诊断并出具病理诊断报告。将数字病理远程诊断系统分为数字切片扫描、数字切片助理、数字切片远程诊断以及数字病理质控系统4个主要部分。通过本区域或跨区域建设，可形成以某区域内大型三甲医院为中心，辐射周边区县级医疗机构的多级远程病理诊断模式，实现区域远程病理会诊一体化建设，确保各类远程医疗信息平台互联互通，提高系统运行可行性及便捷性，形成完整化远程病理医疗系统，见图1。

图1 平台网络部署模型

3 技术方案

3.1 云服务器部署

数字病理远程诊断系统是基于超文本标记语言5(Hyper Text Markup Language 5，HTML5)技术、Web2.0技术实现的数字病理切片快速浏览和多人会诊平台，部署在高性能云服务器，24小时不间断提供稳定服务，具有较高安全性。能通过公网随时随地使用完整数字病理诊断平台功能，不受时间和空间限制访问浏览器，Windows、Android及iOS均可使用。可实现数字切片任意位置的放大和缩小，具有音视频等辅助诊断功能，扫描后文件可上传至医疗卫生机构指定切片库。具有无需安装部署、文件上传到云平台稳定安全、即时使用不受地域时间限制、稳定性高、平台及时升级等优点。

3.2 已有平台嵌入

对于已经自建远程会诊平台的单位，通过相应技术对接方案，使用数字病理切片扫描仪，可将数字病理远程诊断系统整体嵌入用户已有远程会诊平台，提供完整版数字病理远程诊断平台部署包。数字病理远程诊断平台使用Java编写，能快速部署到Windows及Linux服务器，提供完整版数字病理远程诊断平台功能。部署包根据用户需求部署到用户局域网或公网服务器，使用完整数字病理远程诊断平台功能，可直接或以内嵌方式使用数字病理远程诊断平台。用户可单独设置文件上传地址，如需上传到用户自有服务器，只需提供统一资源定位符(Uniform Resource Locator，URL)。具有部署方式灵活、文件可存储至局域网存储服务器的优点，见图2。

图2 远程诊断平台

4 功能模块

4.1 数字切片扫描

数字切片清晰度对于诊断具有重要影响，对切片扫描软件提出较高要求。利用全自动数字切片扫描仪及控制软件可将常规组织玻璃切片生成全视野数字化切片。通过控制软件可对切片实现不同方向移动、选择多处疑是区域、采集高清晰图像等操作。提供10倍标准、20倍高精度及多层融合等多种扫描方式，具有全自动扫描功能，配合自动进片机硬件可自动完成扫描及5张切片自动上下片扫描，可自动识别组织区域，识别精度高。

4.2 数字切片助理

主要作用是对已扫描数字切片进行浏览、编辑以及管理等。可浏览数字切片任意放大与缩小；自定义区域导出标准图片；对切片进行标注、测量长度、计算周长和面积等操作；支持箭头、椭圆、矩形、多边形任意标注和注释描述功能；可实现修改和删除标注内容、显示或隐藏注释等操作；具有录屏录音等录制功能，作为课件及交流使用；可添加病例附件信息。

4.3 数字切片远程诊断

4.3.1 概述 分为医院端、管理端、专家端。主要实现会诊资料录入、常规及术中远程快速冰冻会诊申请、专家端接收和诊断病例等功能，对数字切片进行浏览、分析与诊断，生成、发送病理咨询诊断报告。系统可进行实时远程会诊, 实现多名专家同时浏览某指定位置，以及多人数字病理远程会诊、在线交流讨论。

4.3.2 医院端 主要实现患者信息、临床病史、大体所见、免疫组化等会诊申请资料录入；可上传数字切片和其他附件，可选择多张切片上传；可实施查看上传状态信息、上传切片名称以及进度等。提供申请病例信息查看、编辑、删除等操作，可对上传切片和附件进行增加或删除操作。通过查看专家特长和详细信息可按不同类型进行选择。对待会诊、已退回、已完成诊断病例可修改后再次传给相应专家进行会诊，医生端可支持会诊报告打印或保存至本地。基层医联体填写会诊申请过程中，如果已经与现有医院信息系统有数字接口，可通过系统自动提取患者信息并上传病历资料[4]。会诊病例建立完成后，申请医生上传选择的数字病理切片，系统将数字切片压缩打包后上传至会诊平台供会诊专家调阅。对正在上传的切片可查看其对应的会诊编号、名称、大小和上传进度，上传后可查看其上传完成时间和对应会诊编号、名称、大小、路径[5]。

4.3.3 专家端 专家登录后即可进行数字病理远程诊断或会诊，不受时间与空间限制，可查看会诊申请及病历资料，确认是否接受或者退回该会诊。专家接收会诊申请后，在远程会诊平台上直接填写诊断结果及会诊意见并确认，各医联体医疗机构通过远程病理平台及系统查询和打印会诊报告完成会诊。专家端具有病历分类管理、统计分析、诊断模板编辑功能。有权将不符合规范的病历退回至医院端，要求补充完整的诊断材料。可实现资料查看、图像浏览分析、出具电子签名图文报告等操作，具有音频会诊、音频交流、诊断指导功能。诊断前可通过音频查看大体、指导取材。如在外网环境中部署远程病理诊断中心服务可开通短信提醒功能；如在局域网环境部署远程病理诊断中心服务则无短信提醒功能。

4.3.4 管理端 病例管理功能可查看各病例详情、医院待诊断和已诊断病例。诊断报表统计功能可对诊断病例的类型、诊断例数、诊断专家及费用等信息进行任意时间段的报表统计。提供添加专家、会诊病理审核权限设置，可对已有专家信息进行修改、删除等操作。如部署远程病理中心服务于外网环境下，可开通短信提醒功能；如部署远程病理中心服务于局域网环境下则无短信提醒功能。系统参数配置功能可进行工作参数设置、数据字典维护、用户权限控制和修改等操作。提供日志管理、数据备份和恢复等功能以提高安全性。

4.4 数字病理质控

病理科将患者信息资料、数字切片、初步及最终诊断全部数字化并上传至上一级质控平台。针对基层提供诊断资料，上一级质控中心按照固定周期对其进行质量评价，提出相应整改措施并进行必要业务技术培训，由此提高基层公立医院病理常规及疑难肿瘤诊疗的质量和效率，保障医疗机构病理诊断安全，合理降低医疗费用，达到减轻患者负担、保障病理质控体系规范化的目的。

5 应用效果

5.1 概述

基于医联体的数字病理远程诊断平台及系统应用需依靠本身软件研发、数字病理切片扫描仪等硬件设备和医院信息系统(Hospital Information System，HIS)接口[6]。目前远程病理会诊中心已选取两家与广西科技大学第一附属医院合作的医联体医疗单位，通过部署数字病理切片扫描仪和远程病理图像处理接口，实现对数字病理切片扫描仪图像传输的管理。专家通过远程病理会诊中心不仅可为医联体医院常规疑难病理进行会诊，还可随时为术中快速病理进行会诊，让手术医生及时了解患者病变情况，迅速决定手术方案，便利患者的同时也降低医疗风险。

5.2 实现数字病理远程诊断

运用全数字化病理切片扫描仪，结合移动互联网技术建立数字病理远程诊断平台，为终端用户提供功能强大、简便易用的诊断工具[7]。

5.3 符合病理会诊规范，易于推广

基于医联体的数字病理远程诊断系统将互联网技术与数字化病理切片扫描仪相融合，根据病理诊断需求进行设计开发，可与医院各信息系统对接，符合病理诊断规范，具备可推广性。

5.4 提升病理诊断水平，降低就诊成本

该平台面向医联体医疗机构提供及时、准确的病理诊断服务，使患者在医联体医院可享受与市级医院同质化的病理诊断，治疗更精准化、个体化，缓解看病难、看病贵问题。同时平台及系统应用有利于病理科学科建设、人才培养、医疗业务发展、制度和流程建设，提高医联体内医院病理诊断能力和整体医疗水平。

6 结语

数字病理远程会诊平台及系统建立是医疗卫生模式转型实践之一。基层医疗机构可通过平台共享三甲医院病理设备和专家资源，有助于基层医院缓解病理诊断困境、提升诊断水平，为疑难病理会诊、冰冻切片诊断等提供技术支撑。数字病理远程会诊模式以会诊平台及系统为依托，利用全切片数字图像扫描技术，为基层医院开展临床手术和治疗提供可靠技术保障，拓展其外科手术范围，减少传统转诊方式造成的时间、经济成本浪费，有效减少医患纠纷、促进社会和谐。积极推行分级诊疗对促进区域间学术交流具有积极作用，同时进一步推动我国病理诊断规范化。未来应以各大医院牵头建设为主要形式，形成推广与应用长效机制[8]。