数字切片在病理远程会诊中应用分析

申成香，杨小苗，司有谊，怀建国

数字切片在病理远程会诊中应用分析

申成香，杨小苗，司有谊，怀建国

数字切片；病理诊断；远程会诊

美国Weinstein等[1]在1987年率先提出远程病理会诊理念，为提高诊断效率，科学合理的运用医疗资源指出了新途径。随着数字切片扫描系统的诞生及网络传输技术的迅猛发展，这一新型诊疗技术逐渐步入临床实践之中。其中，将病理切片经计算机多媒体技术转化成可存储全切片数字化图像(whole slide image, WSI)，(亦称为数字切片或虚拟切片)并进行传输起关键性作用[2]，阅读视野的清晰度及制片质量也决定了阅片者是否可以及时根据数字切片作出准确的病情诊断。2011年12月，我院作为卫生部国家病理远程会诊与质控试点单位，开始实施基于WSI制作的远程病理会诊工作。本文收集328例远程病理会诊病例作为研究对象，对其数字切片的应用情况进行全面的回顾性分析，以评估该技术在病理诊断领域中的应用价值，现介绍如下。

1 材料与方法

1.1 材料 收集芜湖市第一人民医院病理科2012年1月～2013年12月间行病理远程会诊的病例328例。纳入标准：(1)病例医疗资料均完整，无破损、丢失；(2)所有病理HE切片、数字切片均在我院病理科完成；(3)患者对本次实验目的、方式知情，并同意参与；排除外院切片。男性134例，年龄1～77岁，平均(34.56±17.92)岁，女性194例，年龄1.2～75岁，平均(36.01±14.54)岁。病变包括呼吸系统24例、消化系统98例、泌尿系统36例、生殖系统41例以及皮肤软组织26例、甲状腺疾病21例、乳腺肿瘤31例、淋巴造血系统14例、其他37例。

1.2 方法

1.2.1 研究设备 Motic VM数字切片扫描与应用系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统：全自动数码显微镜1台，数字切片扫描仪1台，计算机1台。(1)硬件环境：处理器(Intel Pentium IV2.8GHz)，内存：4G以上，硬盘：400G，显卡：IntelHD3000共享内存容量，数字扫描与控制软件，SVGA显示适配器；(2)软件环境：操作系统Windows7；数据库：SQL Server 2000。软件系统：数码显微互动实验室(网络版)软件(Motic Digilab2.0)；实时图像处理软件(Motic ImageJ Advanced3.2)；虚拟显微镜系统软件(Motic VMV1)[3]。

1.2.2 数字切片的制备 本实验所用数字切片均使用我院病理科制作的HE切片进行转化。首先利用计算机调入病例并上传已制作好的HE切片，使用Motic的全自动显微镜在低倍镜(4×)下对HE切片进行快速扫描，生成清晰的导航地图，然后在导航地图中选定待扫描图像的界域，调整显微镜至高倍镜(40×)，使界定好的图像区域达到清晰状态，随后对不同的组织位置进行聚焦，查看各点的切片质量，据此选择扫描方式(标准、高精度、多层融合)和建模点数，进行扫描建模，同时在扫描模式界面中设置好切片名称，确定切片保存路径，再对选定的扫描区域进行高清晰度扫描。完成扫描后，对图像效果进行细致浏览，查看图像的完整性。最后利用Motic软件系统中的图像融合和拼接技术对生成的扫描图像进行融合和拼接，进而生成数字化切片，并进行储存[4]。

1.2.3 远程会诊中数字切片的传输和查询 本组328例分别由北京协和医院、上海肿瘤医院、安徽医科大学附属医院等的各科专家进行会诊。数字切片制作完成后，相继进行专家选择和切片上传，并等候专家诊断回传。如相关专家要求对某一特定部位进行图像细致描绘，则根据专家意见，对该位置重复上述程序，形成新的图像进行再次传输。24 h后，通过该远程会诊平台“病例及诊断管理”界面对专家诊断意见进行查询、打印后交付患者主治医师。

1.3 观察指标及标准 (1)对328例的远程病理会诊诊断回复率及耗时进行统计；(2)对远程病理会诊诊断结果和本院常规疾病诊断的符合率进行比较。符合率包括完全符合率与相对符合率，其中完全符合率主要指本院诊断医师所诊断的初诊结果与远程会诊专家诊断的最终结果完全符合；而相对符合率主要指本院诊断医师与远程会诊专家的最终诊断结果在组织分型方面稍有差异。不符合率包括不诊断符合率及未明确诊断率，不诊断符合率主要指本院诊断医师对该病例无法进行诊断而需远程会诊专家做出诊断及给予相应辅助检查意见；未明确诊断率则指本院诊断医师对该病例在分型和定量方面无法给出明确诊断结果，存有诸多疑虑，请求远程病理专家会诊。(3)通过专家电话回访，对影响符合率的原因进行统计。

2 结果

2.1 诊断回复率及耗时 328例均得到诊断回复，回复率为100%。自发出申请至诊断结果回传<4 h者58例，4～12 h者137例，12～24 h者133例，平均诊断耗时为(6.35±2.06) h。

2.2 328例远程病理会诊诊断情况 远程会诊与初诊结果符合率为85.97%，不符合率为14.02%。其中骨髓、淋巴结未明确诊断率最高，达42.86%，消化系统、皮肤软组织不符合率最高，分别为7.14%、26.92%(表1)。

表1 328例远程病理会诊诊断情况

2.3 不符合率及未明确诊断率原因统计 导致诊断远程会诊与初诊结果不符合的原因依次为标本图像选样缺陷、图像不清晰、诊断差异、临床及影像等资料不完整；导致未明确诊断率原因依次为图像不清晰、标本图像选样缺陷、临床及影像等资料不完整、诊断差异，诊断不符合与未明确诊断的各项原因除临床及影像等资料不完整一项，其他差异均有统计学意义(P<0.05，P<0.01，表2)。

表2 不符合率及未明确诊断率原因统计

3 讨论

与传统的玻璃切片相比，数字切片具有无可比拟的优势，首先，利用扫描与应用系统在极短的时间内得到图像，其清晰度是HE切片的数十倍，极大提高了参与远程会诊专家的诊断准确度。其次，数字切片一经制成，其图像质量便保持恒定，可以永久进行保存且重复复制，不仅方便多名会诊专家同时调取查阅或进行病例比较，还可支持经验尚浅的新岗病理医师进行迅速的行业知识积累。另外，数字切片可实现区域的自定义，克服了HE切片阅读视野的局限性。最后，数字切片可提高工作效率、降低医疗成本，本组数据即显示，专家远程会诊参与率为100%，而结果反馈平均耗时仅为(6.35±2.06) h。说明这一会诊模式较实地会诊更被专家认可，快速的诊断不仅缩短了患者治疗周期，还免去高昂费用[5]。本实验数据显示，远程会诊病例前3位是消化、生殖、泌尿，说明我院对小组织切片、部位及分型易出现多变的病例存在诊断弱势。

3.1 未明确诊断率的病例及原因分析 图像不清晰、标本图像选样缺陷、临床、影像等资料不完整、诊断差异、组织钙化等均与未明确诊断率的病例呈正相关。如骨髓组织块太小、活检部分及病变均不典型，并且个别钙化情况导致切片扫描拼接不平整等原因均会直接影响病例的诊断，淋巴结组织常有脱水太干及图像皱褶较多等原因。其中未明确诊断的病例和图像不清晰高度相关，相关研究指出[6]，HE切片组织取材不足，切片厚度缺陷、染色不充分等均可影响数字切片图像的清晰度。

3.2 不符合率的原因分析 标本图像选样缺陷、图像不清晰、诊断差异、临床、影像等资料不完整有研究强调[7]，标本图像选样缺陷是影响远程会诊准确度的重要因素，这与本实验结论相符，以泌尿系统数字切片为例，当每张图像中含有肾小球数≤4个时，读片正确率偏低[8]，还有如消化系统疾病一般以胃镜和肠镜标本为主，取材相对较局限，诊断比较困难，另外我院皮肤软组织标本送检量较少，诊断经验不足，有时很难解读病理病变，造成诊断困难或误诊可能，通过远程病理会诊平台，诊断医师可以学习会诊专家的丰富诊断经验和渊博学识，对一些少见疑难病例做出正确解读。因此，病理医师掌握良好的针对不同病症进行图像区域选样的能力和丰富的诊断经验在数字切片的应用中非常重要。

基于WSI的远程病理会诊目前在我国尚处于初期阶段，而在这一过程中，提高病理医师的基础技能，保证提供优质的数字切片，是这一新型诊疗手段最为关键的保障。为此，各级医疗机构应该发展远程病理会诊的同时，构建系统的病理医师岗上培训机制和科学的绩效考核制度，以期为远程病理会诊的良性发展夯实基础。

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安徽省芜湖市第一人民医院病理科，芜湖 241000

申成香，女，技师。E-mail: 879487217@qq.com 怀建国，男，硕士，副主任医师，通讯作者。E-mail: Huaijg0415@126.com

时间：2017-8-20 15:27 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1073.R.20170820.1527.029.html

R 329-33

B

1001-7399(2017)08-0935-03

10.13315/j.cnki.cjcep.2017.08.029

接受日期：2017-02-12