什么是数字病理学?
数字病理学,也称为全玻片成像,是病理学的一个分支,即在检查组织标本前用扫描器将其数字化。活检或样本收集技术、实验室工作流程和包含治疗决策的最终报告基本保持不变,但病理学过程的玻片审查阶段除了使用显微镜或与显微镜相配合之外还使用显示器和查看软件以数字方式进行。
数字病理学的基本要素
数字病理学环境由许多实现标本的数字化和查看的设备和工具组成。
- 扫描器
- 查看软件
- 显示器
- 储存
扫描器
包含标本的玻璃玻片由专门的扫描器转换为数字文件。有多种形状和尺寸的扫描器,一次能够扫描 1 到 1000 个玻片。生成的数字高分辨率文件的尺寸可达 100 亿像素。
查看软件
创建文件后,专用软件通常会压缩图像,使其具有最适合用于查看和分析的尺寸。之后,可以在显示器上查看数字玻片。
储存
病理学家处理完一个病例后,就需要储存或存档标本。就像实体玻片存储在专用空间中一样,数字文件需要存储在信息管理系统或供应商中立归档中。对于这些数据需要保持可用多长时间,法律因地区而异。
尽管在线存储大量数字玻片会产生成本,但收集大数据使深度学习和算法的使用成为可能,利用算法可以更好地了解特定疾病。
数字病理学的好处
- 效率
- 病例记录
- 远程病理学
效率
由于数字玻片可以在线访问,玻片处理和存档有了许多的可能性,而所有这些几乎都有助于缩短周转时间和提高工作流程的效率。数字化领域使扩充工作流程容量和加快第二意见成为可能,因为它们可以远程完成,玻片不需要实际运送以用于咨询。
案例文档
数字文件还使数字注释成为可能,它可以根据病理学家的意愿显示或隐藏。这些注释可以是有关病例的旁注或有关图像本身的特定注释,用来突出特定区域(举例)。它们链接到数字文件,但不会改变源图像本身的完整性。
远程病理学
模拟远程病理学可以被视为现代全玻片成像系统的前身,涉及显微镜的实时远程控制。远处的各方可以通过显微镜看到玻片并参与讨论。
数字病理学使远程会诊更容易并提供了更多可能性,因为可以随时在多个位置打开和查看同一文件。利用正确的显示器和查看软件,远程参与者能够以完全相同的方式查看数字玻片。必要时可以将工作外包给专业机构,数字工作流程也为病理学工作人员在家或其他地方工作扫清了道路。
横向
随着人口老龄化、癌症发病率提高和精准医疗的发展,每年需要进行的病理检测增加了,这导致病理学家的工作量每年都在大幅显著增加。某些地区(如西欧的很多国家)正在进行数字化转型,每天都在实现有意义的病人护理优势,其他地区也在加速跟进。
计算机辅助图像分析
为了在一定程度上弥补全球即将出现的病理学家短缺,数字病理学通过应用新技术和新兴技术提供了机会。
随着大量数字信息的积累,大数据和深度学习机制可以促进计算机辅助甚至人工智能辅助诊断工具的开发。例如,这些工具可以作为“第二双眼睛”,自动化并增强对组织切片中的特定生物标志物的识别,但它们也可以帮助分析大量玻片、对它们进行分类并提供有关特定异常的总体见解。从长远来看,这可以提高疾病预测的准确率。
总结
数字病理学是病理学中的一项新兴技术,即扫描器将玻璃组织玻片转换为数字玻片,后者可以通过查看软件在显示器上进行查看和分析,然后以数字方式存储。
数字病理学可以促进更快、更高效的诊断和预后、更灵活的协作和高质量的病例记录。数字幻灯片的在线存储也为深度学习和人工智能应用打开了大门。