中国数字病理发展展望

包 骥，步 宏

(四川大学华西医院病理研究室，四川 成都 610041)

中国数字病理发展展望

包 骥，步 宏

(四川大学华西医院病理研究室，四川 成都 610041)

全载玻片成像扫描(Whole Slide imaging， WSI)技术及其衍生的一系列数字病理技术和方法为改变传统临床病理诊断方法，探索计算机辅助临床病理诊断和提高远程病理会诊的学术培训交流创造了新的机会。随着人工智能技术的兴起，相信在今后病理日常工作中WSI技术将逐步替代传统切片的诊断地位。本文从临床诊断病理的角度出发，阐述数字病理的发展阶段、特点和面临的挑战，讨论今后数字病理在中国的发展方向。

全载玻片成像扫描；数字病理；远程病理

病理科主要任务是为临床提供明确的疾病诊断和精准的疾病分类以指导治疗。病理诊断是疾病诊断中的“金标准”，尤其是在肿瘤确诊中，病理诊断极其重要，病理科诊断水平决定了医院诊疗水平。传统上病理医生借助显微镜观察玻璃病理切片上的细胞学和组织学病变确定疾病类型，阅片效率低，信息传递困难。目前我国基层医院病理科发展明显滞后，一方面病理医生极为缺乏，据国家卫生计生委统计，全国有执照的病理医生不足一万人，而我们自己了解的情况，估计我国的诊断病理医生应该也超不过二万五千人。按照每100张病床配备1～2名病理科医师的要求计算，缺口高达数万人。同时在各级医院的分布也极不均衡，导致基层医院病理科接诊的患者远远不如省、市级大医院，而大医院又承接了过负荷的患者数量，导致其病理科严重超负荷，而基层医院病理科门可罗雀的现象。由于接诊量小，基层医院病理医生诊断水平不高，有报道显示上级医院复诊符合率仅为26%，肿瘤误诊率高。

全载玻片成像扫描(Whole Slide imaging， WSI)技术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[1]。病理切片图像信息通过WSI实现全数字化，形成数字切片，标志着数字病理(digital pathology，DP)的出现。由于DP系统可以使病理资源数字化、网络化，实现了可视化数据的永久储存和不受时空限制的同步浏览处理，因此在病理的各个领域将得到广泛应用。我国数字病理发展可以分为三个阶段，借助WSI技术，首先是通过计算机网络开展病理远程会诊的第一阶段，这个阶段在我国已处于快速发展期，各省市均在积极建设数字病理远程会诊网络，例如河南、江西、新疆等均建立了远程病理会诊中心。开展远程病理会诊可以服务于基层病理工作，加强基层病理的诊断能力。同时，目前通过数字病理国际远程会诊，发达国家的病理医生已经可以参与我国病理会诊，同样我国病理医生也可以尽快通过国际远程会诊帮助其他发展中国家的病理医生。在WSI技术进一步推广后，病理科可将所有常规切片全部制作成数字切片整合进入日常工作流，实现数字切片首诊，形成区域性病理云平台，这个就进入了以“互联网+全数字病理科”为代表的第二阶段；互联网+全数字病理科在我国正处于萌芽阶段，四川大学华西医院病理研究室在成都市第一人民医院试点建设的“互联网+全数字病理科”项目，宁波市临床病理诊断中心利用数字切片开展冰冻切片诊断等都是对互联网+全数字病理科概念一种有益的尝试。将传统病理科改造成为互联网+全数字病理科，它将充分挖掘中国病理医生的潜能，特别是市县级医院病理医生所蕴藏的巨大诊断潜力。利用这个技术平台，基层病理医师可以通过云平台获得病例，得到更多诊断经验的积累，辅之有效远程培训及远程质控，提高诊断水平，分担上级医院诊断量，同时也增加个人经济收入，提高积极性，是分级医疗在病理科的最好实践。同时，病理医生可以利用自己的碎片时间在网络上为患者提供会诊服务，甚至会出现病理医生团队在云平台上提供诊断服务。另外，云平台集成的大量病例，还可以促成基层病理医生向专科化发展，提高病理诊断的质量和效率，进一步满足临床和患者的需求。第三阶段随着病理图像大数据积累，机器学习和人工智能的不断发展，计算机能够自动检测数字切片中的病变区域并定量评估各项指标，帮助病理医生做出快速、准确、重复性高的病理诊断，走向人工智能阶段。

数字病理图像计算机辅助诊断虽然在全球范围内还只处于实验室研究阶段，但已是数字病理发展的目标。随着人工智能技术的兴起，组织病理图像分析研究迎来了最好的发展机遇，病理医生在该研究中扮演着最重要的角色，是问题的提出者、研究的参与者、研究结果的判定者和研究成果转化的使用者。人工智能专家，通过与病理医生紧密协同工作，根据病理专家对组织图像的标注，利用深度神经网络和机器学习技术开发更有效的针对不同病理组织结构的检测、分割、特征提取的算法，提高全扫描组织病理图像分析效率[2]。同时，随着数字病理大数据和认知计算的结合，产生表型组学，与放射组学，基因组学的数据融合将形成真正的现代病理，更好地为精准医疗服务。目前，随着国务院印发《新一代人工智能发展规划》和卫计委出台《人工智能辅助诊断技术管理规范(2017年版)》，数字病理发展的第三阶段将很快到来，在病理云平台上利用人工智能产品实现计算机辅助病理诊断，进一步提高基层病理医生诊断效率与准确性。

在目前的数字病理实践中，也存在几个突出的问题。通俗的说，首先买得起数字切片扫描设备的单位很少送数字病理会诊，需要送数字病理会诊的基层单位一是买不起机器，二是不能从数字病理会诊中获得稳定的经济收入，也影响了他们开展数字病理会诊和购买机器的积极性和可能性。因此从促进我国数字病理良性发展来看，急需解决的问题包括“两个收费和一个标准”，“两个收费”是将切片扫描的技术过程和专家诊断的脑力劳动过程分开进行收费，既数字切片扫描技术服务收费和数字病理会诊收费，这将有利于调动基层医院开展数字病理的积极性，分开计费还有利于多个病理医生参与会诊和不同疑难程度的数字病理诊断的收费问题，更有利于患者申请病理会诊。“一个标准”是数字扫描切片图像统一的格式标准，克服目前一个数字切片扫描仪厂家一个图片格式，严重影响了数字病理的普及和病理人工智能的发展[3]。

数字化病理是全球趋势，但其依然是一个新兴事物，略早于中国发展的欧美国家，其目前推行的部分“行业标准”也不见完备和成熟[4]。面对数字病理远程会诊的合规性问题，目前国家推行多点执业，这从法律上保障了医生从事远程病理诊断的合法性，但进一步推进到医生在诊断中权益的保障，明确上下级医院之间的利益与责任，就需要更多正式的法律法规出台。而对于病理人工智能计算机辅助诊断软件的使用，虽然国家卫计委出台了《人工智能辅助诊断技术管理规范(2017年版)》，但并没有涉及到数字病理的使用。法无禁止即可为，对于新生事物我们要勇于尝试，不过我们主张无论什么病理新技术，都需要经过病理医生判断和确认，最后才能成为一个合法有效的医疗行为。

展望未来，我们将看到，未来的病理科将首先利用数字切片扫描仪，将病理科所有常规切片全部制作成数字切片整合进入日常工作流，实现数字切片首诊，并结合互联网形成区域性病理云平台。在病理云平台上利用人工智能产品实现计算机辅助病理诊断，进一步提高基层病理医生诊断效率与准确性。最后，数字化新技术的开展可以提高病理科的服务水平和服务范围。

[1] Gurcan MN， Boucheron L， Can A， et al.Histopathological image analysis：a review[J].IEEE Reviews in Biomedical Engineering， 2009， 2：147-171.

[2] Cheng CL， Tan PH.Digital pathology in the diagnostic setting：beyond technology into best practice and service management[J].Journal of Clinical Pathology， 2017，2016：204272.

[3] Higgins C.Applications and challenges of digital pathology and whole slide imaging[J].Biotech Histochem， 2015， 90(5)：341-347.

[4] Randell R， Ruddle RA， Treanor D.Barriers and facilitators to the introduction of digital pathology for diagnostic work[J].Stud Health Technol Inform， 2015， 216：443-447.

DevelopmentprospectofdigitalpathologyinChina

BAOJi，BUHong

(LaboratoryofPathology，WestChinaHospital，SichuanUniversity，Chengdu610041，China)

BUHong

Whole slide imaging (WSI) technology and its derivatives of series of digital pathology techniques and methods are changing the traditional methods of clinical and pathological diagnosis.They are also creating new opportunities in exploring the computer aided clinical pathological diagnosis and improving the telepathological consultation， pathological education and practice.With the rise of artificial intelligence technology， WSI technology will gradually replace the traditional slice in routine work of pathology in the future.This commentary discusses the development stages， and characteristics and challenges of digital pathology from the perspective of clinical diagnostic pathology， as well as the future development of digital pathology in China.

Whole slide imaging；Digital pathology；Remote pathology

步 宏，男，博士，主任医师，教授，博士生导师。中华医学会病理学分会主任委员，中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会主任委员。主要研究方向：乳腺病理、数字病理及分子病理学诊断和研究。

R446.8

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1672-6170(2017)05-0001-02

2017-07-31)