申成香，楊小苗，司有誼，懷建國

數(shù)字切片在病理遠程會診中應用分析

申成香，楊小苗，司有誼，懷建國

數(shù)字切片；病理診斷；遠程會診

美國Weinstein等[1]在1987年率先提出遠程病理會診理念，為提高診斷效率，科學合理的運用醫(yī)療資源指出了新途徑。隨著數(shù)字切片掃描系統(tǒng)的誕生及網(wǎng)絡傳輸技術的迅猛發(fā)展，這一新型診療技術逐漸步入臨床實踐之中。其中，將病理切片經(jīng)計算機多媒體技術轉化成可存儲全切片數(shù)字化圖像(whole slide image, WSI)，(亦稱為數(shù)字切片或虛擬切片)并進行傳輸起關鍵性作用[2]，閱讀視野的清晰度及制片質量也決定了閱片者是否可以及時根據(jù)數(shù)字切片作出準確的病情診斷。2011年12月，我院作為衛(wèi)生部國家病理遠程會診與質控試點單位，開始實施基于WSI制作的遠程病理會診工作。本文收集328例遠程病理會診病例作為研究對象，對其數(shù)字切片的應用情況進行全面的回顧性分析，以評估該技術在病理診斷領域中的應用價值，現(xiàn)介紹如下。

1 材料與方法

1.1 材料 收集蕪湖市第一人民醫(yī)院病理科2012年1月～2013年12月間行病理遠程會診的病例328例。納入標準：(1)病例醫(yī)療資料均完整，無破損、丟失；(2)所有病理HE切片、數(shù)字切片均在我院病理科完成；(3)患者對本次實驗目的、方式知情，并同意參與；排除外院切片。男性134例，年齡1～77歲，平均(34.56±17.92)歲，女性194例，年齡1.2～75歲，平均(36.01±14.54)歲。病變包括呼吸系統(tǒng)24例、消化系統(tǒng)98例、泌尿系統(tǒng)36例、生殖系統(tǒng)41例以及皮膚軟組織26例、甲狀腺疾病21例、乳腺腫瘤31例、淋巴造血系統(tǒng)14例、其他37例。

1.2 方法

1.2.1 研究設備 Motic VM數(shù)字切片掃描與應用系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)：全自動數(shù)碼顯微鏡1臺，數(shù)字切片掃描儀1臺，計算機1臺。(1)硬件環(huán)境：處理器(Intel Pentium IV2.8GHz)，內存：4G以上，硬盤：400G，顯卡：IntelHD3000共享內存容量，數(shù)字掃描與控制軟件，SVGA顯示適配器；(2)軟件環(huán)境：操作系統(tǒng)Windows7；數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2000。軟件系統(tǒng)：數(shù)碼顯微互動實驗室(網(wǎng)絡版)軟件(Motic Digilab2.0)；實時圖像處理軟件(Motic ImageJ Advanced3.2)；虛擬顯微鏡系統(tǒng)軟件(Motic VMV1)[3]。

1.2.2 數(shù)字切片的制備 本實驗所用數(shù)字切片均使用我院病理科制作的HE切片進行轉化。首先利用計算機調入病例并上傳已制作好的HE切片，使用Motic的全自動顯微鏡在低倍鏡(4×)下對HE切片進行快速掃描，生成清晰的導航地圖，然后在導航地圖中選定待掃描圖像的界域，調整顯微鏡至高倍鏡(40×)，使界定好的圖像區(qū)域達到清晰狀態(tài)，隨后對不同的組織位置進行聚焦，查看各點的切片質量，據(jù)此選擇掃描方式(標準、高精度、多層融合)和建模點數(shù)，進行掃描建模，同時在掃描模式界面中設置好切片名稱，確定切片保存路徑，再對選定的掃描區(qū)域進行高清晰度掃描。完成掃描后，對圖像效果進行細致瀏覽，查看圖像的完整性。最后利用Motic軟件系統(tǒng)中的圖像融合和拼接技術對生成的掃描圖像進行融合和拼接，進而生成數(shù)字化切片，并進行儲存[4]。

1.2.3 遠程會診中數(shù)字切片的傳輸和查詢 本組328例分別由北京協(xié)和醫(yī)院、上海腫瘤醫(yī)院、安徽醫(yī)科大學附屬醫(yī)院等的各科專家進行會診。數(shù)字切片制作完成后，相繼進行專家選擇和切片上傳，并等候專家診斷回傳。如相關專家要求對某一特定部位進行圖像細致描繪，則根據(jù)專家意見，對該位置重復上述程序，形成新的圖像進行再次傳輸。24 h后，通過該遠程會診平臺“病例及診斷管理”界面對專家診斷意見進行查詢、打印后交付患者主治醫(yī)師。

1.3 觀察指標及標準 (1)對328例的遠程病理會診診斷回復率及耗時進行統(tǒng)計；(2)對遠程病理會診診斷結果和本院常規(guī)疾病診斷的符合率進行比較。符合率包括完全符合率與相對符合率，其中完全符合率主要指本院診斷醫(yī)師所診斷的初診結果與遠程會診專家診斷的最終結果完全符合；而相對符合率主要指本院診斷醫(yī)師與遠程會診專家的最終診斷結果在組織分型方面稍有差異。不符合率包括不診斷符合率及未明確診斷率，不診斷符合率主要指本院診斷醫(yī)師對該病例無法進行診斷而需遠程會診專家做出診斷及給予相應輔助檢查意見；未明確診斷率則指本院診斷醫(yī)師對該病例在分型和定量方面無法給出明確診斷結果，存有諸多疑慮，請求遠程病理專家會診。(3)通過專家電話回訪，對影響符合率的原因進行統(tǒng)計。

2 結果

2.1 診斷回復率及耗時 328例均得到診斷回復，回復率為100%。自發(fā)出申請至診斷結果回傳<4 h者58例，4～12 h者137例，12～24 h者133例，平均診斷耗時為(6.35±2.06) h。

2.2 328例遠程病理會診診斷情況 遠程會診與初診結果符合率為85.97%，不符合率為14.02%。其中骨髓、淋巴結未明確診斷率最高，達42.86%，消化系統(tǒng)、皮膚軟組織不符合率最高，分別為7.14%、26.92%(表1)。

表1 328例遠程病理會診診斷情況

2.3 不符合率及未明確診斷率原因統(tǒng)計 導致診斷遠程會診與初診結果不符合的原因依次為標本圖像選樣缺陷、圖像不清晰、診斷差異、臨床及影像等資料不完整；導致未明確診斷率原因依次為圖像不清晰、標本圖像選樣缺陷、臨床及影像等資料不完整、診斷差異，診斷不符合與未明確診斷的各項原因除臨床及影像等資料不完整一項，其他差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，P<0.01，表2)。

表2 不符合率及未明確診斷率原因統(tǒng)計

3 討論

與傳統(tǒng)的玻璃切片相比，數(shù)字切片具有無可比擬的優(yōu)勢，首先，利用掃描與應用系統(tǒng)在極短的時間內得到圖像，其清晰度是HE切片的數(shù)十倍，極大提高了參與遠程會診專家的診斷準確度。其次，數(shù)字切片一經(jīng)制成，其圖像質量便保持恒定，可以永久進行保存且重復復制，不僅方便多名會診專家同時調取查閱或進行病例比較，還可支持經(jīng)驗尚淺的新崗病理醫(yī)師進行迅速的行業(yè)知識積累。另外，數(shù)字切片可實現(xiàn)區(qū)域的自定義，克服了HE切片閱讀視野的局限性。最后，數(shù)字切片可提高工作效率、降低醫(yī)療成本，本組數(shù)據(jù)即顯示，專家遠程會診參與率為100%，而結果反饋平均耗時僅為(6.35±2.06) h。說明這一會診模式較實地會診更被專家認可，快速的診斷不僅縮短了患者治療周期，還免去高昂費用[5]。本實驗數(shù)據(jù)顯示，遠程會診病例前3位是消化、生殖、泌尿，說明我院對小組織切片、部位及分型易出現(xiàn)多變的病例存在診斷弱勢。

3.1 未明確診斷率的病例及原因分析 圖像不清晰、標本圖像選樣缺陷、臨床、影像等資料不完整、診斷差異、組織鈣化等均與未明確診斷率的病例呈正相關。如骨髓組織塊太小、活檢部分及病變均不典型，并且個別鈣化情況導致切片掃描拼接不平整等原因均會直接影響病例的診斷，淋巴結組織常有脫水太干及圖像皺褶較多等原因。其中未明確診斷的病例和圖像不清晰高度相關，相關研究指出[6]，HE切片組織取材不足，切片厚度缺陷、染色不充分等均可影響數(shù)字切片圖像的清晰度。

3.2 不符合率的原因分析 標本圖像選樣缺陷、圖像不清晰、診斷差異、臨床、影像等資料不完整有研究強調[7]，標本圖像選樣缺陷是影響遠程會診準確度的重要因素，這與本實驗結論相符，以泌尿系統(tǒng)數(shù)字切片為例，當每張圖像中含有腎小球數(shù)≤4個時，讀片正確率偏低[8]，還有如消化系統(tǒng)疾病一般以胃鏡和腸鏡標本為主，取材相對較局限，診斷比較困難，另外我院皮膚軟組織標本送檢量較少，診斷經(jīng)驗不足，有時很難解讀病理病變，造成診斷困難或誤診可能，通過遠程病理會診平臺，診斷醫(yī)師可以學習會診專家的豐富診斷經(jīng)驗和淵博學識，對一些少見疑難病例做出正確解讀。因此，病理醫(yī)師掌握良好的針對不同病癥進行圖像區(qū)域選樣的能力和豐富的診斷經(jīng)驗在數(shù)字切片的應用中非常重要。

基于WSI的遠程病理會診目前在我國尚處于初期階段，而在這一過程中，提高病理醫(yī)師的基礎技能，保證提供優(yōu)質的數(shù)字切片，是這一新型診療手段最為關鍵的保障。為此，各級醫(yī)療機構應該發(fā)展遠程病理會診的同時，構建系統(tǒng)的病理醫(yī)師崗上培訓機制和科學的績效考核制度，以期為遠程病理會診的良性發(fā)展夯實基礎。

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安徽省蕪湖市第一人民醫(yī)院病理科，蕪湖 241000

申成香，女，技師。E-mail: 879487217@qq.com 懷建國，男，碩士，副主任醫(yī)師，通訊作者。E-mail: Huaijg0415@126.com

時間：2017-8-20 15:27 網(wǎng)絡出版地址：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