数字病理扫描:现代医学的“显微镜”革命
临床工作中,病理切片常让很多人觉得神秘。病理科医生整天对着一层薄薄的组织切片,往往能看出疾病的“真面目”。不过,现在越来越多医院的病理医生不用再长时间坐在显微镜前,而是盯着高清大屏幕,打开一副副数字图像,就像刷照片一样。这背后的关键,就是“数字病理扫描”技术。今天聊一聊,这项技术是怎么一步步改变现代诊疗和科研的。
01 数字病理扫描是什么?
简单来说,数字病理扫描是一种能把传统玻片切片变成数字图片的高新技术。原本医生用显微镜观察、手工做记录,数字病理让这些都变成了“线上操作”——切片先被高分辨率扫描,随后在电脑或平板上查看,每一个细胞、每一段组织结构都清晰保存,让分析和讨论都变得方便 (Evans et al., 2018)。
- 像扫描仪一样读取病理切片
- 图像被数字化存储,可反复放大缩小
- 操作不再受空间限制,图片可远程分享
02 数字病理扫描是怎么运作的?
病理医生先把活检或手术取下的组织切片准备好,染色后放到扫描仪中。扫描仪通过逐点移动,把每一处细节变成一张完整的高清图,把切片的“全貌”装进计算机。
一位55岁男性,因体检发现肝部肿块做了活检。组织切片被数字扫描后,肿瘤边界、细胞形态一清二楚,医生在远程会议里与北京、上海的专家同时查看和标记疑点,比原来直接邮寄玻片省时省力。
步骤 | 操作内容 | 意义 |
---|---|---|
切片制备 | 常规切片、染色 | 还原组织原貌 |
数字扫描 | 高像素扫描,自动识别聚焦 | 保持细节、利于分析 |
图像存储 | 大容量硬盘/云端 | 可长期保存和比对 |
03 为什么数字病理很重要?
其实,单靠一个医生的肉眼去扫几百张切片,很容易漏掉细微变化。数字病理扫描不仅提高了准确率,还节省大量时间。
例如,一位38岁的女性被怀疑为乳腺癌,其切片通过数字扫描后,三位病理专家能准确圈出疑似恶变细胞,不漏掉任何小区域。
数据显示,引入数字病理的医院,复杂疾病的诊断准确率上升至95%以上 (Williams et al., 2017)。这让疑难病例可以多地会诊,各地医生直接在线分享见解。
04 应用领域多广?
数字病理技术的用武之地越来越多,不只是疾病诊断。下面分点聊聊几个主要领域:
- 肿瘤诊断:数字化图像让异型细胞识别更清楚,尤其在乳腺癌、前列腺癌等肿瘤分型上用得多。
有位45岁男性,前列腺组织活检,传统手工阅片存在异议,数字病理让疑难区域被专家团队反复放大标注,诊断方案也更一致。 - 医学教育和培训:学生不再轮流排队看一块玻片,可以随时通过投影大屏展示病理知识。
实际上,很多医学院已经废除“玻片柜”,全部用数字平台进行考核和教学。 - 科学研究和药物开发:科研人员可以重复分析同一份数据,做自动化的细胞计数、形态分析,为药物疗效评估增加新维度。
- 多中心数据共享:罕见病和疑难杂症时,数字病理图片能快速传给全国专家参与讨论。不用担心玻片变质或运输延误。
05 优势有哪些?遇到啥挑战?
优势 | 具体说明 |
---|---|
高精准度 | 像素几乎不丢失,难以被人眼察觉的细节也能被分析 |
快速共享 | 病例图片秒级发送,减少出错和延误 |
反复阅片 | 研究、教学和复核都能多次回看 |
挑战 | 具体情况 |
---|---|
数据安全 | 海量患者隐私需加密和权限管理,防止数据泄露 (Graham et al., 2016) |
设备投入 | 扫描仪和存储服务器初期投入资金较高 |
技术培训 | “新兵”医生需要时间适应全新操作流程 |
06 未来趋势:数字病理还会有什么突破?
说起来,人工智能与数字病理的结合已开始铺开,不少医院尝试用AI辅助识别肿瘤边界或特殊感染标志。未来,自动判读、智能标注、跨院协作这些进步, 都会让病理医生的“火眼金睛”被进一步放大。有研究预测,到2030年,AI辅助病理诊断有望成为肿瘤精准治疗的核心入口(Campanella et al., 2019)。
- 人工智能提高疾病筛查效率
- 大数据协作加速新药研发
- 多区域协同诊疗,医学资源均衡共享
07 简单建议:病理检查何时需要“数字化”支持?
- 肿瘤、高度疑难病例:建议优先采用数字病理扫描,支持多地专家复核。
- 需要病理复查、咨询第二意见时:问清楚医院是否拥有数字病理技术。
- 慢性疾病随访:长期保留数字影像,更有利于科学跟踪。
场景 | 建议 |
---|---|
术后病理随访 | 定期复查时保留数字影像档案,有助长期管理 |
异地就诊或转诊 | 数字切片方便专家远程分析,减少误差 |
参考文献
- Evans, A. J., Brown, R. W., Bui, M. M., & Pantanowitz, L. (2018). Implementation of whole slide imaging for clinical purposes: issues to consider from the perspective of early adopters. Archives of Pathology & Laboratory Medicine, 142(8), 960–965.
- Williams, B. J., Hanby, A., Millican-Slater, R., Nijhawan, A., & Verghese, E. (2017). Digital pathology for the primary diagnosis of breast histopathological specimens: an EQA pilot. Journal of Clinical Pathology, 70(11), 994-998.
- Graham, S., & Candotto, V. (2016). Guidelines on best digital pathology practices: Patient data protection issues. Diagnostic Pathology, 11(1), 170.
- Campanella, G., Hanna, M. G., Geneslaw, L., Miraflor, A., Werneck Krauss Silva, V., Busam, K. J., ... & Fuchs, T. J. (2019). Clinical-grade computational pathology using weakly supervised deep learning on whole slide images. Nature Medicine, 25(8), 1301–1309.