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【衡道丨数字化】「病理数字化注定是一场艰难革命,但它势不可挡」

 CandyMint 2020-11-05

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?

......

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。

说到病理数字化,河南省人民医院病理科走在前面。在科主任孔令非教授的带领下,他们不仅在数年前就牵头组建了囊括省内108个县的基层医院的数字病理网络,开展大规模远程会诊;更在大多数国内外同行的病理数字化应用还囿于科研和教学时,敢为人先,开展了把数字病理用于日常诊断的尝试。

正因如此,他们在病理数字化方面积累了更多的经验,也率先体验到了其中的困难和存在的问题。近日,科主任孔令非教授接受衡道医学新媒体的访谈,结合河南省人民医院病理科的实践,分享了他对于病理数字化发展和其实际应用的观点。

今天,我们先带来孔令非教授对病理数字化发展趋势的探索与思考。下一期,孔令非主任还将为我们介绍数字病理在三大场景中的应用,敬请期待。

孔令非

医学博士,主任医师,教授,硕士导师;

河南省人民医院病理科主任;

河南省病理质控中心主任;

河南省学术技术带头人;

中国医师协会病理科医师分会副会长;

河南省医师协会病理学分会会长;

河南省医学会病理专业委员会第七,八届主任委员;

中国妇幼保健促进会病理专业委员会副主任委员;

中国阴道镜和宫颈病理分会(CSCCP)常务委员;

《临床与实验病理学杂志》常务编委,《中华病理学杂志》,《诊断病理学杂志》编委;

从事肿瘤病理研究及诊断30年,在中枢神经系统肿瘤,妇科肿瘤,乳腺肿瘤及肺癌方面,有一定研究。先后发表论文80余篇,参编专著3部,获省部级科研成果4项。

小衡:

先请您评估一下目前国外国内病理数字化发展的现状?

孔令非主任:据我了解,国外的一些大医院,比如说梅奥、MD安德森癌症中心、哈佛大学附属的一些医院,他们的病理中心也好,病理科也好,数字化这一块还都停留于科研和教学上的应用,还没有到日常诊断这个层面。而一些欧洲国家的比较小型的医院,可能相对来说走在前面。

从国内的发展来看,病理数字化还处于起步阶段,状况类似,就是说它在医院的应用也基本是在教学和科研层面,涉及到诊断部分主要在远程会诊。

可能现在大家都处于一种边走边观望的状态。我认为,尽管不少病理人还不认可、或者说不接受数字切片诊断,但这是一个无可阻挡的趋势。因为我们已经步入数字化时代,病理不可能独立于这个趋势而存在;而且病理切片数字化的过程,通量越来越高,速度越来越快,也越来越高效,数字化的图片清晰度也都能够满足诊断的需要,数字化切片代替实物切片,肯定只是一个时间问题。

小衡:

像河南省人民医院这样一个大三甲综合医院,您的科室在病理数字化方面做了哪些工作,或者说有怎样的部署?

孔令非主任:如前所述,我认为数字化应该是一个方向,我们河南省人民医院病理科在这方面应该说是一个先行的试验者,或者是想第一个吃螃蟹的人。因为在大型综合医院这样做的确实还是没有,所以一开始我的思路是两条腿走路:能做到有部分病例不需要看实物切片就能够做出诊断。

从去年底开始,我们在科里安装了三个数字病理诊断工作站,进行尝试,就是说有三位病理医生在用虚拟切片做诊断,这个量大概占到我们全部诊断业务量的1/10。这样以点带面、从少到多,逐渐推动数字化病理科的建设。从目前的情况看还不错。

小衡:

数字病理毕竟是新生事物,在做的过程中有没有发现什么问题?

孔令非主任:确实遇到一些问题,有的还挺严重。

第一个是图像的储存问题,储存的成本其实是限制病理数字化的一个很重要的因素。数字病理切片都很「大」,还必须放在云端在线储存,为此要专门购买存储空间;而且如果用公有云的话,最后数据库的迁移可能是一个大问题,所以我们还是选择私有云。

第二个问题与扫描环节有关:原来我们以为高通量的扫描仪是一个很好的解决办法,比如说一次可以放进去1000片来扫描,听起来是一个挺好的事,但实际运行下来就发现,虽然能够一次性放入,但扫描过程还是一张一张扫,这1000张其实都在排队,真正扫完需要十几个小时——我们测下来是12-13个小时。我们科室每天至少有3000张切片,如果全部都数字化的话,远远满足不了要求。现在我们可能换个思路:扫描仪的容量并不一定要很大,200-300片就OK了,关键是你要有多台扫描仪同时工作,而且要不同的型号:你得有明场的,还得有暗场的,还有专门能够进行焦距微调的扫描仪,它能扫得相对来说立体一点——比如细胞学的切片,用普通扫描仪来扫的话还是有些问题。

第三,图像存储的安全性问题也非常重要。如果我们是按照数字图像去做诊断的话,在这个数据库里的图像就必须是唯一的、不能被替换的。怎么能够保证图像的唯一性?一个病例,它的数字图像资料可能不一定少,但是假如换掉了怎么办?——放在「云」上的东西,谁都有可能去动,还有可能被攻击,所以这还不光是备份那么简单的事,必须有一个措施或一种策略,保证它的唯一性。物理切片储存和管理相对来说就简单一些,可控性会大很多。数字切片在管理上会遇到一些麻烦。如果说东西都还在,但不是以前的东西了,后面的问题可能会很多,尤其是法律方面有潜在风险。而且这些东西也是患者的病史资料,我们也需要对患者负责。

这些问题没做的时候你根本考虑不到,但一做就全出来了,问题其实还是蛮大的。如果没有一个完整的应对策略,恐怕就很难再往下做,因为风险是会积累的。

小衡:

刚才谈了病理数字化的应用,请您再介绍一下管理方面的情况?

孔令非主任:数字切片数据库的管理其实也是一个大问题。因为原来的数据库都没有这么大的容量,按照现在的情况,存储在数据库数字切片动辄几个TB甚至上PB,调阅过程中会产生延时,这是数字病理应用的一个大忌,我点一个界面想放大,半天才能缓冲出来,效率变低,这样就限制了它的应用,会阻碍数字病理的发展。

小衡:

数字化是当今的趋势,别的行业也在搞,可能也会涉及很大的数据库的管理。有什么经验可供我们借鉴吗?

孔令非主任:很多行业所说的数据库「大」,是指数量多,但是每一个数据可能都比较小,容量并没有那么大,所以那样的数据库管理起来问题不太大。数字病理每一张数字切片的容量都特别大,一张切片就可能占800M-1G,一张小小的病理切片,数字化的容量比一张CT或MRI影像片子还要大——原来可能认为影像的数据量就够大的了,但是现在和我们一比,那又是小巫见大巫了。

小衡:

您说到的这四点,每一个看起来都不太好解决。

孔令非主任:的确是这样。但我认为,只要是有需求,就会有人提供解决的方案。因为原来没有发展到这一步,没有人提出要求;现在只要提出来的话,技术人员可能就会想办法去解决它。所以刚才说的「势不可挡」就也体现在这里,就是逢山开路,遇水架桥,只要有需求,就一定有满足需求的办法。我们现在也在积极地和一些企业去商谈怎么样解决容量的问题,我认为病理的数字化可能不是一家公司能够完成的,而是需要多家公司、调动多方面的资源来做这个事,才有可能,而且是一个系统工程,工作量其实是非常大的。

小衡:

把数字切片用于判读和诊断,确实是很有勇气的事情。在质控方面怎么去把关呢?

孔令非主任:这是一个很好的问题。数字化的过程是信息化的深化,所以在质控的时候,首先要看传输的一致性,就是说你这儿发了个报告,临床拿到的是不是和你现在这个报告一样,会不会在传输过程中出现了问题。第二个涉及数字图像本身——如果实物切片出问题的话,只是切片的事;数字病理出问题的话,可能还有扫描仪的问题,所以质控这个问题就更复杂,涉及的对象更多——包括显示器的分辨率、色彩、清晰度等等,都有一个准确稳定的问题。

对基于数字化切片的病理诊断这一块的质控,现在几乎没有涉及。ISO 15189医学实验室能力认可,都是基于病理切片所做病理诊断整个过程的评审,以后建设数字病理科的话,都是在数字切片上做的诊断,这个问题是要考虑的。但是目前认识还不统一,也确实没有哪家医院的病理报告是离开实物切片、完全基于数字切片来做诊断的,所以现在说暂时先不考虑,但这是一个迟早的事。

目前据我所知,好像只有某家外资公司的一套数字病理设备通过了FDA认证,也就是说它的那一套扫描仪、包括它的监视器和传输系统,都能够保证是没有问题的,都在可接受的范围。而国内数字病理科的质控还完全处于空白状态。目前国内还没有一套通过认证的数字病理系统。至少在法律层面是缺位的,这是一个很大的问题。

所以我们现在做数字切片诊断的质控,只能是和根据实物切片签发的诊断报告去进行一个比对,包括还是有一个人工审核的过程,否则谁也不敢冒然地就用这种数字切片去发常规的病理诊断报告,因为假如没有审核,你可能出了错都不知道。

小衡:

还需要哪些配套的政策和措施?

孔令非主任:病理数字化在政策层面存在空白,除了监管,我们再以收费为例:有的省其实做了一些努力,已经有数字切片的收费项目,每张可以收40块钱。但我认为这个实际操作起来还是有问题,为什么?因为病人并没有提出这个要求:你依据实物切片就能给我提供相应的服务,为什么要数字化,为什么要加收这么多钱?另外这笔钱可能医保也没有办法报销。

刚才说了病理数字化前期的硬件投入很大,如:云在线存储,多台扫描仪就是大几百万,如果不能收费,带来不了收益,就限定了它的发展。所以刚才说包括在国外,大家现在对病理数字化的应用比较多地集中在科研和教学,这可能不是偶然的现象。

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