病理數(shù)字化：將多學(xué)科融合提升到新高度

醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展使得醫(yī)學(xué)分科越來越細(xì)，醫(yī)學(xué)人才亞專業(yè)化的同時不可避免地限制了其知識的廣度。而醫(yī)學(xué)卻越來越重視從整體去看待疾病和患者，故多學(xué)科融合，對疾病做出更全面的認(rèn)識，為患者提供更有針對性的診療是大勢所趨。

病理作為公認(rèn)的診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”，在疾病的診斷、治療乃至預(yù)后中具有舉足輕重的作用，是其他科室做出臨床診斷、治療方案乃至進(jìn)行科研探索的重要依據(jù)。將病理信息與其他臨床信息相結(jié)合，不僅可以幫助臨床做成正確的決策，更可以從微觀的組織層面增進(jìn)對疾病的認(rèn)識，從而促進(jìn)新技術(shù)和新理念的發(fā)展。

比如在放射科，越來越多的新技術(shù)都在傳統(tǒng)影像呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上著重顯示特異性分子以便研究組織代謝等微觀活動。而這些新技術(shù)都需要病理影像作為證據(jù)，才能得到廣泛的認(rèn)可從而加速應(yīng)用到臨床。以酰胺質(zhì)子成像（APT）為例，其信號主要來源于游離的氨基酸，故可以反映組織的蛋白質(zhì)濃度和合成速度，故可以用于腫瘤的分期分級和腦缺血的識別。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明人、美國約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)院的周晉元教授團(tuán)隊(duì)就利用腦穿刺活檢技術(shù)，將取自膠質(zhì)瘤患者病灶處的活檢組織的病理結(jié)果與APT技術(shù)相比較，證實(shí)了APT高信號的病灶組織細(xì)胞密度更高，代表細(xì)胞分裂活性的Ki-67指標(biāo)更高，從而使得APT技術(shù)獲得了FDA認(rèn)可，可以應(yīng)用于臨床。可見，作為診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，病理影像與其他檢查手段相結(jié)合，可以大幅提升相關(guān)研究的證據(jù)等級，加速新技術(shù)在臨床的應(yīng)用。

病理影像與治療手段的結(jié)合也能提升對于疾病的認(rèn)識，改善預(yù)后。例如，放療的一個發(fā)展方向是更早地判斷放療效果，識別出放療抵抗的患者，從而盡早改進(jìn)治療方案。為了更清晰地顯示病灶，放療科逐漸開始裝備放療專用的MR模擬定位機(jī)，既可以準(zhǔn)確勾畫病灶和危及器官，又可以動態(tài)地觀測病灶變化。大量的影像學(xué)研究顯示，MR專有的成像參數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)ADC在患者接受放射治療時，會早于病灶結(jié)構(gòu)而出現(xiàn)變化，故有潛力用于提早判斷放療效果，但其在組織學(xué)層面的機(jī)理究竟是什么呢？臺灣長庚醫(yī)院的研究團(tuán)隊(duì)將病理影像與MR的ADC圖像精確匹配，研究證實(shí)ADC的改變是由細(xì)胞核尺寸及細(xì)胞外空隙變化引起的，從而為ADC在放療療效評估中的應(yīng)用提供了關(guān)鍵性的佐證?？梢?，放療、影像、病理的結(jié)合，提供了廣闊的研究空間，為精準(zhǔn)放療造就了無限可能。

對于外科和介入手術(shù)，病理影像也都起著關(guān)鍵性的作用。在傳統(tǒng)手術(shù)流程中，受限于顯微鏡，手術(shù)醫(yī)生與病理醫(yī)生無法充分溝通。在全數(shù)字化的診斷流程中，數(shù)字化的病理影像可以使身處院內(nèi)任何位置的病理醫(yī)生及時做出診斷，手術(shù)醫(yī)生也可以直接看到病理影像。比如西班牙格拉納達(dá)大學(xué)醫(yī)院的皮膚病理醫(yī)生就直接在外科手術(shù)室里與外科醫(yī)生一起查看手術(shù)切下來的標(biāo)本的病理影像，共同探討下一步的手術(shù)方案。

手術(shù)的治療效果又如何評估呢？目前常用的WHO和RECIST標(biāo)準(zhǔn)是按照傳統(tǒng)藥物毒性治療下腫瘤尺寸減小的機(jī)理來制定的。一個問題是，傳統(tǒng)的手動2D測量無法全面反映腫瘤的變化，且主觀誤差大。另一個更根本的問題是，新興的介入消融及栓塞術(shù)，包括靶向治療等藥物治療，其作用機(jī)制是造成腫瘤內(nèi)部的出血及壞死從而導(dǎo)致腫瘤消亡，從而需要新的評價體系。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，飛利浦通過與約翰霍普金斯大學(xué)合作，推出了可自動化測量3D腫瘤活性體積的智能療效評估功能，不僅高效省時，也避免了人為操作的誤差，還通過3D腫瘤活性體積這一創(chuàng)新理念來更好地評估介入及靶向治療的療效。而在研發(fā)初期，約翰霍普金斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)也是將MR影像和病理影像做了精確匹配，從而證實(shí)了該功能中顯示的腫瘤活性區(qū)域及壞死區(qū)域是準(zhǔn)確可靠的。這也說明，病理影像與治療手段的融合，對于提升治療效率、改進(jìn)治療方案乃至推行普及新的治療理念和方法都有重要意義。

既然病理影像如此重要，為何目前尚難以便捷地與其他科室相融合呢？因?yàn)殡m然市場上早已有多種型號的病理掃描儀，但切片掃描都未融入臨床工作流程中，需要醫(yī)生和技師花費(fèi)額外的時間來操作，故難以普遍應(yīng)用。病理臨床診斷的全面數(shù)字化，即病理醫(yī)生像放射科醫(yī)生一樣，常規(guī)使用數(shù)字切片影像進(jìn)行診斷，由于可以避免傳統(tǒng)玻璃切片在分發(fā)、共享等環(huán)節(jié)的諸多不便，可以將重要的一手病理信息即時高效地分享給臨床科室，故可以大幅提升醫(yī)院整體診療和科研的質(zhì)量和效率，是病理新興的工作模式和發(fā)展趨勢。

之前影響病理診斷數(shù)字化的有多個因素。一個是早期及低端掃描儀需要大量人工操作，掃描速度慢。而現(xiàn)在高端掃描儀采用了大容量的切片存儲倉和全自動的掃描流程，無須人工干預(yù)，甚至可以實(shí)現(xiàn)無人值守的通宵掃描，徹底釋放了人力。另一個因素是圖像質(zhì)量，早期的掃描儀對于圖像色彩的還原及細(xì)節(jié)呈現(xiàn)都不盡如人意，從而影響了病理醫(yī)生的診斷信心。而2017年的一項(xiàng)大型多中心研究通過3500張切片和不同醫(yī)院多名醫(yī)生16000次的判讀證實(shí)了飛利浦的極速掃描儀的圖像質(zhì)量與顯微鏡下一致，由此FDA首次批準(zhǔn)飛利浦的數(shù)字病理解決方案可用于臨床診斷，也開啟了病理診斷數(shù)字化的新時代。IT架構(gòu)也是一個制約因素，遠(yuǎn)程會診或者單機(jī)存檔的數(shù)據(jù)量小，也無須支持多人同時操作。而臨床診斷的數(shù)字化不僅要支撐整個科室的工作，還往往涉及多個院區(qū)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要企業(yè)級的IT架構(gòu)和豐富的影像系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。

目前世界范圍內(nèi)已經(jīng)有LabPON、新加坡總醫(yī)院等幾十家病理中心或者實(shí)驗(yàn)室通過與飛利浦合作實(shí)現(xiàn)了診斷的全數(shù)字化。其中，西班牙格拉納達(dá)大學(xué)、日本Kameda中心等均為覆蓋多地多家院區(qū)的大型病理網(wǎng)絡(luò)，身處不同地區(qū)的病理醫(yī)生們?nèi)缤谝粋€科室一樣，常規(guī)在線辦公，實(shí)現(xiàn)了資源共享和均質(zhì)化醫(yī)療。而在此次新冠肺炎疫情期間，美國及英國等國家的病理醫(yī)生則通過飛利浦的數(shù)字病理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了居家辦公，在避免了院內(nèi)感染的同時保障了醫(yī)院的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢哉f，病理診斷數(shù)字化的新時代已經(jīng)到來。而病理科的數(shù)字化無疑不僅會提升自身的工作效率和質(zhì)量，還會大幅加速病理與其他臨床科室的溝通與融合，促進(jìn)醫(yī)學(xué)新理念和新技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用，提升醫(yī)院整體的臨床和科研水平。