【衡道丨数字化】数字化病理是什么？可以为病理科带来什么？
数字化病理是什么？
国内外数字化病理的应用情况如何？
在国内，数字化病理是发展方向吗？应用的难点在哪？已有哪些应用案例？
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请跟随最新专栏「衡道丨数字化」的每一期，拨开迷雾、了解这些疑问的所有答案。
数字化病理是指将计算机和网络应用于病理学领域，是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术。它是通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像，再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理，获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。
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不可比拟的优势
与传统病理系统相比，数字化病理系统具备许多不可比拟的优势。
1、易于保存与管理。利用其建立超大容量的数字病理切片库，保存珍贵的病理切片资料，解决了玻璃切片不易储存保管、易褪色、易损坏、易丢片掉片和切片检索困难等问题，并且实现了同一张切片可在不同地点同时被很多人浏览。
2、方便浏览与传输。应用者可随时随地对显微切片任何区域进行不同放大倍率的浏览（2x,4x,10x,20x,40x,100x），资料传输不必受到时间和空间的约束。浏览时为光学放大而非数码放大，因此不存在图像信息失真和细节不清的问题，这与普通计算机浏览图片缩放只改变图像大小而无法改变分辨率有本质的区别。
3、为教学与远程会诊提供便利。该系统能在鼠标操纵下选择切片任意位置完成无极变倍连续缩放浏览，并提供切片全景导航，使高倍镜下的图像与低倍镜下的位置形成良好对应。还能够实现切片的定量分析和标注等后期处理。
4、高速高效高通量。采用了先进技术的数字切片系统可达到高通量切片扫描，大大提高了工作效率。
5、进一步提升分辨率和清晰度。在20X和40X模式下每像素均可达到0.2微米的水平，并具备了图像高保真的特点。
6、实现了荧光切片的扫描。只需要外加相应的荧光光源和更换滤光镜就能扫描荧光切片，克服了玻璃荧光切片易褪色不宜长久保存的缺点。
数字化病理切片示例（阑尾组织和结肠组织）
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发展与应用
数字化病理系统的应用最早始于1985年，20世纪90年代在美国开始被应用于商业领域，从2000年开始在医学院校逐步取代传统显微镜。此后，美国以及全世界范围内有50%的医学院校都已经或正在筹备引进数字化病理系统。
如今国外在数字化病理系统的应用上已达到较高的水平。例如澳大利亚新南威尔士大学早在2004年就首次成功地将数字化病理应用于病理学教学与考试的累积性评估。国外的数字化病理系统在远程会诊和远程切片分析方面也得到了广泛应用，例如德国已经实现利用数字病理系统进行乳腺癌远程诊断。
瑞典某病理实验室
03
数字化病理将助力于基层医院破局与三级医院突围
基层医院的破局——基于数字化病理切片的远程诊断
基于数字化病理切片的远程诊断是指利用全自动显微镜扫描平台，将传统的玻璃切片进行扫描和无缝拼接，生成包括传统玻璃切片内所有信息的数字化切片(whole slide imaging，WSI)，即一张全视野的WSI，可以方便地在网络上传输，并利用专门的WSI读片软件，实现在线同步远程会诊或离线远程会诊。
WSI对诊断价值等同于显微镜观察，可使病理医生脱离传统的显微镜阅片模式，是目前主要的理想的远程病理会诊模式。其系统主要由两部分组成：一是利用专门的硬件(扫描仪)将玻璃切片进行数字化，生成WSI。二是使用专门的软件来查看和分析WSI，从而给出诊断结果。
瑞典某病理实验室的数字病理工作站
研究报道数字化病理切片用于初次诊断或会诊准确率为94%~99%，与传统显微镜阅片比较，表现出较好的一致性；误诊原因大多是由于临床资料不全和使用者经验缺乏。
数字化病理切片远程诊断有效地解决了基层医院病理科人手不足、技术水平差、诊断困难的问题，提高了病理诊断能力，这对于提高医院整体医疗水平和降低医疗风险具有非常重要的作用。它克服了地域(区域)的限制，缩短了诊断的时间，还增加了病理同行间的交流，促进了基层病理医生的再教育。而对患者来说，数字化病理切片远程诊断不仅减轻了其经济负担，而且更好地满足了其临床诊疗需求。
基于5G的远程会诊平台新模式
与远程病理诊断曾经经历的两种模式（静态图像诊断模式和遥控自动化显微镜诊断模式）相比，基于数字化病理切片的远程诊断克服了前者的图像采集取决于申请医生的业务水平，通常带有较强的主观性，而且图像局限性大、缺乏连续性，进而影响诊断准确性的缺点；同时也扫清了后者需要双方人员同时在线，耗时、耗力、效率低下，不利于远程病理诊断广泛开展的障碍。
三级医院的突围——病理数字化
三级医院病理科的样本量大、工作负荷重，这是病理行业发展的另一障碍和困局，基于数字化病理的病理科的质控管理和数据分析、样本数字化管理等能力成了突围的重要筹码。
在未实现病理档案的数字化管理时，病理档案存储和共享较为困难，而且病理档案数量的增加，对档案的管理和搜索带来更大的问题。随着病理档案向数字化管理方向发展，与以往传统病理档案相比存在管理内容的变化；而且数字化和信息化的管理，使病理数据更为方便存储、使用和满足管理需要。
根据病理档案数字化管理的需要，发展变化主要体现在三个方面：
① 在传统的文字档案管理基础上，增加电子档案信息的存储和管理，便于对档案资料的整理和搜索。
② 通过使用数字化切片技术，将患者的病理切片采用切片扫描仪和图像处理软件生成数字化切片，编辑入库。
③ 通过使用病理信息管理系统实现患者病理档案的传输和共享，便于远程对病理进行查阅和诊断。
目前，国内包括衡道病理在内的多家公司开发并上市应用了相关的病理信息系统。病理质控与资料管理系统作为病理科内部的流程管理平台，通过在各主要工作环节处配备差异化的站点软件，将病理诊断流程进行较为全面的管理，并针对诊断质控和技术质控过程提供管理和统计工具，从而成为医院病理科强化质控管理和资料管理的有力工具。目前市场上主流使用的病理信息系统主要包括以下功能：病理科室管理、标本登记、标本取材、制片染色、图像采集、报告发放和档案管理等。但是，随着病理数字化技术日渐成熟以及大数据与人工智能技术的快速发展，是否能够兼容并适配上述新技术，将成为评价病理信息系统的重要因素。
特别是在人工智能时代，与人工智能融合发展，成为新时期数字病理的重要方向。在人工智能的应用中，其能够更好地依托强大的计算机逻辑及计算能力，实现对数字化病理信息的辅助诊断，提高自动检测效率。通过人工智能技术，数字化病理信息的判断能够在更加高效、智能化的检测中提高诊断的准确性，满足现代医疗发展需求。