數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺構(gòu)建與應(yīng)用

舒 毅

(廣西壯族自治區(qū)腦科醫(yī)院 柳州 545005)

1 引言

病理是醫(yī)學(xué)之本，臨床治療較大程度依賴病理診斷。病理診斷為疾病診斷中的“終末診斷”，通常被視為“金標(biāo)準(zhǔn)”[1]。目前國內(nèi)醫(yī)院病理診斷總體水平較低，基層醫(yī)院病理醫(yī)生較難做出準(zhǔn)確診斷，導(dǎo)致患者需要攜帶病理切片和白片(或蠟塊)前往上級醫(yī)院就診，增加就醫(yī)時間、經(jīng)濟成本并可能延誤治療。對于術(shù)中快速冰凍病理會診則需要提前邀請、組織專家至基層醫(yī)院，實施難度較高。數(shù)字病理遠(yuǎn)程會診利用全數(shù)字切片掃描儀將病理玻片進行全視野高分辨率數(shù)字化，通過計算機和網(wǎng)絡(luò)進行病理診斷，達到教學(xué)和科研等目的，同時集成顯微影像處理、Web圖像瀏覽等技術(shù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，整合病理專家資源，實現(xiàn)遠(yuǎn)程專家會診、教學(xué)等，從而解決基層醫(yī)院病理診斷難的問題[2]。數(shù)字病理診斷平臺及系統(tǒng)還可提供在線診斷交流、疑難病例討論、專家數(shù)字切片解讀庫、遠(yuǎn)程病理教學(xué)等服務(wù)[3]。

2 整體架構(gòu)

醫(yī)聯(lián)體遠(yuǎn)程病理中心通過全自動數(shù)字切片掃描儀快速掃描傳統(tǒng)玻璃切片，形成整張全視野數(shù)字化切片，包括傳統(tǒng)玻璃切片信息所有內(nèi)容。申請會診醫(yī)院利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將打包制成的數(shù)字切片和病例相關(guān)資料上傳到會診平臺中，由指定病理專家進行數(shù)字切片的瀏覽和分析，最后做出診斷并出具病理診斷報告。將數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)分為數(shù)字切片掃描、數(shù)字切片助理、數(shù)字切片遠(yuǎn)程診斷以及數(shù)字病理質(zhì)控系統(tǒng)4個主要部分。通過本區(qū)域或跨區(qū)域建設(shè)，可形成以某區(qū)域內(nèi)大型三甲醫(yī)院為中心，輻射周邊區(qū)縣級醫(yī)療機構(gòu)的多級遠(yuǎn)程病理診斷模式，實現(xiàn)區(qū)域遠(yuǎn)程病理會診一體化建設(shè)，確保各類遠(yuǎn)程醫(yī)療信息平臺互聯(lián)互通，提高系統(tǒng)運行可行性及便捷性，形成完整化遠(yuǎn)程病理醫(yī)療系統(tǒng)，見圖1。

圖1 平臺網(wǎng)絡(luò)部署模型

3 技術(shù)方案

3.1 云服務(wù)器部署

數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)是基于超文本標(biāo)記語言5(Hyper Text Markup Language 5，HTML5)技術(shù)、Web2.0技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)字病理切片快速瀏覽和多人會診平臺，部署在高性能云服務(wù)器，24小時不間斷提供穩(wěn)定服務(wù)，具有較高安全性。能通過公網(wǎng)隨時隨地使用完整數(shù)字病理診斷平臺功能，不受時間和空間限制訪問瀏覽器，Windows、Android及iOS均可使用。可實現(xiàn)數(shù)字切片任意位置的放大和縮小，具有音視頻等輔助診斷功能，掃描后文件可上傳至醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)指定切片庫。具有無需安裝部署、文件上傳到云平臺穩(wěn)定安全、即時使用不受地域時間限制、穩(wěn)定性高、平臺及時升級等優(yōu)點。

3.2 已有平臺嵌入

對于已經(jīng)自建遠(yuǎn)程會診平臺的單位，通過相應(yīng)技術(shù)對接方案，使用數(shù)字病理切片掃描儀，可將數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)整體嵌入用戶已有遠(yuǎn)程會診平臺，提供完整版數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺部署包。數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺使用Java編寫，能快速部署到Windows及Linux服務(wù)器，提供完整版數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺功能。部署包根據(jù)用戶需求部署到用戶局域網(wǎng)或公網(wǎng)服務(wù)器，使用完整數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺功能，可直接或以內(nèi)嵌方式使用數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺。用戶可單獨設(shè)置文件上傳地址，如需上傳到用戶自有服務(wù)器，只需提供統(tǒng)一資源定位符(Uniform Resource Locator，URL)。具有部署方式靈活、文件可存儲至局域網(wǎng)存儲服務(wù)器的優(yōu)點，見圖2。

圖2 遠(yuǎn)程診斷平臺

4 功能模塊

4.1 數(shù)字切片掃描

數(shù)字切片清晰度對于診斷具有重要影響，對切片掃描軟件提出較高要求。利用全自動數(shù)字切片掃描儀及控制軟件可將常規(guī)組織玻璃切片生成全視野數(shù)字化切片。通過控制軟件可對切片實現(xiàn)不同方向移動、選擇多處疑是區(qū)域、采集高清晰圖像等操作。提供10倍標(biāo)準(zhǔn)、20倍高精度及多層融合等多種掃描方式，具有全自動掃描功能，配合自動進片機硬件可自動完成掃描及5張切片自動上下片掃描，可自動識別組織區(qū)域，識別精度高。

4.2 數(shù)字切片助理

主要作用是對已掃描數(shù)字切片進行瀏覽、編輯以及管理等。可瀏覽數(shù)字切片任意放大與縮小；自定義區(qū)域?qū)С鰳?biāo)準(zhǔn)圖片；對切片進行標(biāo)注、測量長度、計算周長和面積等操作；支持箭頭、橢圓、矩形、多邊形任意標(biāo)注和注釋描述功能；可實現(xiàn)修改和刪除標(biāo)注內(nèi)容、顯示或隱藏注釋等操作；具有錄屏錄音等錄制功能，作為課件及交流使用；可添加病例附件信息。

4.3 數(shù)字切片遠(yuǎn)程診斷

4.3.1 概述 分為醫(yī)院端、管理端、專家端。主要實現(xiàn)會診資料錄入、常規(guī)及術(shù)中遠(yuǎn)程快速冰凍會診申請、專家端接收和診斷病例等功能，對數(shù)字切片進行瀏覽、分析與診斷，生成、發(fā)送病理咨詢診斷報告。系統(tǒng)可進行實時遠(yuǎn)程會診, 實現(xiàn)多名專家同時瀏覽某指定位置，以及多人數(shù)字病理遠(yuǎn)程會診、在線交流討論。

4.3.2 醫(yī)院端 主要實現(xiàn)患者信息、臨床病史、大體所見、免疫組化等會診申請資料錄入；可上傳數(shù)字切片和其他附件，可選擇多張切片上傳；可實施查看上傳狀態(tài)信息、上傳切片名稱以及進度等。提供申請病例信息查看、編輯、刪除等操作，可對上傳切片和附件進行增加或刪除操作。通過查看專家特長和詳細(xì)信息可按不同類型進行選擇。對待會診、已退回、已完成診斷病例可修改后再次傳給相應(yīng)專家進行會診，醫(yī)生端可支持會診報告打印或保存至本地。基層醫(yī)聯(lián)體填寫會診申請過程中，如果已經(jīng)與現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)有數(shù)字接口，可通過系統(tǒng)自動提取患者信息并上傳病歷資料[4]。會診病例建立完成后，申請醫(yī)生上傳選擇的數(shù)字病理切片，系統(tǒng)將數(shù)字切片壓縮打包后上傳至?xí)\平臺供會診專家調(diào)閱。對正在上傳的切片可查看其對應(yīng)的會診編號、名稱、大小和上傳進度，上傳后可查看其上傳完成時間和對應(yīng)會診編號、名稱、大小、路徑[5]。

4.3.3 專家端 專家登錄后即可進行數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷或會診，不受時間與空間限制，可查看會診申請及病歷資料，確認(rèn)是否接受或者退回該會診。專家接收會診申請后，在遠(yuǎn)程會診平臺上直接填寫診斷結(jié)果及會診意見并確認(rèn)，各醫(yī)聯(lián)體醫(yī)療機構(gòu)通過遠(yuǎn)程病理平臺及系統(tǒng)查詢和打印會診報告完成會診。專家端具有病歷分類管理、統(tǒng)計分析、診斷模板編輯功能。有權(quán)將不符合規(guī)范的病歷退回至醫(yī)院端，要求補充完整的診斷材料。可實現(xiàn)資料查看、圖像瀏覽分析、出具電子簽名圖文報告等操作，具有音頻會診、音頻交流、診斷指導(dǎo)功能。診斷前可通過音頻查看大體、指導(dǎo)取材。如在外網(wǎng)環(huán)境中部署遠(yuǎn)程病理診斷中心服務(wù)可開通短信提醒功能；如在局域網(wǎng)環(huán)境部署遠(yuǎn)程病理診斷中心服務(wù)則無短信提醒功能。

4.3.4 管理端 病例管理功能可查看各病例詳情、醫(yī)院待診斷和已診斷病例。診斷報表統(tǒng)計功能可對診斷病例的類型、診斷例數(shù)、診斷專家及費用等信息進行任意時間段的報表統(tǒng)計。提供添加專家、會診病理審核權(quán)限設(shè)置，可對已有專家信息進行修改、刪除等操作。如部署遠(yuǎn)程病理中心服務(wù)于外網(wǎng)環(huán)境下，可開通短信提醒功能；如部署遠(yuǎn)程病理中心服務(wù)于局域網(wǎng)環(huán)境下則無短信提醒功能。系統(tǒng)參數(shù)配置功能可進行工作參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)字典維護、用戶權(quán)限控制和修改等操作。提供日志管理、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等功能以提高安全性。

4.4 數(shù)字病理質(zhì)控

病理科將患者信息資料、數(shù)字切片、初步及最終診斷全部數(shù)字化并上傳至上一級質(zhì)控平臺。針對基層提供診斷資料，上一級質(zhì)控中心按照固定周期對其進行質(zhì)量評價，提出相應(yīng)整改措施并進行必要業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，由此提高基層公立醫(yī)院病理常規(guī)及疑難腫瘤診療的質(zhì)量和效率，保障醫(yī)療機構(gòu)病理診斷安全，合理降低醫(yī)療費用，達到減輕患者負(fù)擔(dān)、保障病理質(zhì)控體系規(guī)范化的目的。

5 應(yīng)用效果

5.1 概述

基于醫(yī)聯(lián)體的數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺及系統(tǒng)應(yīng)用需依靠本身軟件研發(fā)、數(shù)字病理切片掃描儀等硬件設(shè)備和醫(yī)院信息系統(tǒng)(Hospital Information System，HIS)接口[6]。目前遠(yuǎn)程病理會診中心已選取兩家與廣西科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院合作的醫(yī)聯(lián)體醫(yī)療單位，通過部署數(shù)字病理切片掃描儀和遠(yuǎn)程病理圖像處理接口，實現(xiàn)對數(shù)字病理切片掃描儀圖像傳輸?shù)墓芾怼＜彝ㄟ^遠(yuǎn)程病理會診中心不僅可為醫(yī)聯(lián)體醫(yī)院常規(guī)疑難病理進行會診，還可隨時為術(shù)中快速病理進行會診，讓手術(shù)醫(yī)生及時了解患者病變情況，迅速決定手術(shù)方案，便利患者的同時也降低醫(yī)療風(fēng)險。

5.2 實現(xiàn)數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷

運用全數(shù)字化病理切片掃描儀，結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷平臺，為終端用戶提供功能強大、簡便易用的診斷工具[7]。

5.3 符合病理會診規(guī)范，易于推廣

基于醫(yī)聯(lián)體的數(shù)字病理遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與數(shù)字化病理切片掃描儀相融合，根據(jù)病理診斷需求進行設(shè)計開發(fā)，可與醫(yī)院各信息系統(tǒng)對接，符合病理診斷規(guī)范，具備可推廣性。

5.4 提升病理診斷水平，降低就診成本

該平臺面向醫(yī)聯(lián)體醫(yī)療機構(gòu)提供及時、準(zhǔn)確的病理診斷服務(wù)，使患者在醫(yī)聯(lián)體醫(yī)院可享受與市級醫(yī)院同質(zhì)化的病理診斷，治療更精準(zhǔn)化、個體化，緩解看病難、看病貴問題。同時平臺及系統(tǒng)應(yīng)用有利于病理科學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、醫(yī)療業(yè)務(wù)發(fā)展、制度和流程建設(shè)，提高醫(yī)聯(lián)體內(nèi)醫(yī)院病理診斷能力和整體醫(yī)療水平。

6 結(jié)語

數(shù)字病理遠(yuǎn)程會診平臺及系統(tǒng)建立是醫(yī)療衛(wèi)生模式轉(zhuǎn)型實踐之一。基層醫(yī)療機構(gòu)可通過平臺共享三甲醫(yī)院病理設(shè)備和專家資源，有助于基層醫(yī)院緩解病理診斷困境、提升診斷水平，為疑難病理會診、冰凍切片診斷等提供技術(shù)支撐。數(shù)字病理遠(yuǎn)程會診模式以會診平臺及系統(tǒng)為依托，利用全切片數(shù)字圖像掃描技術(shù)，為基層醫(yī)院開展臨床手術(shù)和治療提供可靠技術(shù)保障，拓展其外科手術(shù)范圍，減少傳統(tǒng)轉(zhuǎn)診方式造成的時間、經(jīng)濟成本浪費，有效減少醫(yī)患糾紛、促進社會和諧。積極推行分級診療對促進區(qū)域間學(xué)術(shù)交流具有積極作用，同時進一步推動我國病理診斷規(guī)范化。未來應(yīng)以各大醫(yī)院牽頭建設(shè)為主要形式，形成推廣與應(yīng)用長效機制[8]。