对数字化病理切片应用的思考与展望

病理医师

　　数字病理切片（digital slide of pathology）又称虚拟病理切片（vitual slide of pathology），是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术。它是将传统的玻璃病理切片通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像，再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理，获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。

对新技术与新发展的思考

　　尽管数字病理切片系统在国内各个领域方兴未艾，但是要建立起更加科学完善的数字病理切片系统的可视化数据库，使其更加广泛并迅速的发展起来，以达到国际先进的水平，还需要对系统的应用进行更深一步的挖掘和思考。

1、实现广义上的共享
　　被转化成可视化数据库的切片资料可实现病理资源的共享，但仅限于同一种数字病理切片系统内部的资源共享即狭义的共享。目前已经被广泛应用的Motic、APERIO、NanoZoomer等几大数字切片系统分别以自身的系统运行，分析和处理软件的界面和工作平台各不相同，图片格式也不一致。而国内外各个科研和医疗单位又使用不同的数字病理切片系统，在需要交流可视化数据库和收集不同单位的资源用于诊断分析时就造成了无法共享的不便。所以，为了实现真正意义上的广义的资源共享，应建立起一个指定的集中管理中心，使数字病理切片系统由单机向联网转化，使不同供应方的数据统一化、网络化、用户化，图片格式标准化，提供多供应方共享交互服务，以网络为桥梁，跨越供应方与用户方在时间和空间上的距离将可视化数据延伸到网络所覆盖的任何一个场所，使全球的用户都能通过网络浏览并分析处理来自不同系统的可视化数据库。我国学者几年前就提出过建立中国数字病理资源库的设想，实现优质资源的共建共享也是教育部“211”重点工程《大学数字图书馆国际合作计划（CADAL）》的目标之一。

2、优化备份与存储
　　每一个可视化数据库在交互共享和传输的同时都要在集中管理中心进行备份和存储，而经过无缝拼接得到的图像等可视化文件都有数百MB乃至几GB之大，而系统的空间有限，为了适应数字病理切片日益增长的共享需求，就需要优化备份和存储技术。用于备份的可视化数据一般要经过压缩，既要能显着缩小图像文件体积，又要保持图像信息的真实性，即不能损伤图像的细节、比例、可缩放性、光度、色度等图像质量。因此，可以开发新的图像压缩技术，保证无损压缩，既能大幅度地压缩图像，又能尽可能减少图像信息的损失，也可以尝试不同级别的压缩存储，已达到缓冲的目的。此外，还可以开发容量更大，可靠性更好的储存介质，将这些可视化数据永久保存起来。

3、提高数据的传输速度
　　数字病理切片系统采集到的可视化数据对分辨率的要求较高，所占存储空间巨大，在交互共享时由于受到图像压缩、计算机性能和网络宽带等多种因素的制约，可视化数据的传输速度不尽人意，一般的依靠互联网的传输方式无法满足需要。日本滨松公司的实验结果显示，直接用千兆网线对接两台电脑，传输数据大小在300M－500M，需时约为2s－4s。如果是通过互联网传输，则速度会有所下降，具体情况视网络情况而定。数据传输速度受到限制也是目前国内许多地区难以普及远程病理诊断的主要原因之一。因此，提高可视化数据的传输速度势在必行。我们可以寄希望于计算机和网络技术的发展，寻求更加简便快捷的数据传输方式，弥补当前计算机存储空间和网络通讯技术所带来的数据传输的速度缺陷。届时，数字病理切片系统的应用必将得到更进一步的发展。

4、完善数据库的检索功能
　　包含大量信息的病理资源可视化数据库在应用和浏览时必须具备良好的检索功能，以帮助用户从繁杂的数据中快速方便的找到目标资源。现在一般的数字病理切片数据库都配备有高级的检索工具，数据可以按日期、特征、疾病、症状、解剖部位、图像类型等进行布尔检索。然而，受到广泛重视的的模式识别技术又为可视化数据的计算机辅助匹配查找提供了更完善的空间。模式识别技术是一种基于数据库中各种图像内容的检索系统，即基于图像可视属性的检索技术，它是由图像分析软件自动抽取图像颜色、形状、纹理等特征，建立特征索引库，用户只需要将查找的图像的大致特征描述出来，就可以找出与之相近特征的图像。相信这种技术的应用会使数字病理切片系统可视化数据库的检索功能更加完善并且人性化。

对数字病理切片系统前景的展望

　　数字病理切片系统在病理学教学，临床诊断以及科研领域将会占据越来越重要的位置，它的出现和应用会使数字病理学发展成为一门独立的学科。上面提出的针对应用方面的问题和不足也推动着数字病理这门学科的不断发展。目前国际上已经有了数字病理学会（Digital Pathology Association），并多次举办了学术年会，讨论了诸如冰冻切片的扫描，传统荧光定量显微镜与数字化切片的比较，生物标志物在肿瘤在临床发展上的数字优势等问题，也开展了大量关于网络合作与共享数字切片，实现数字病理信息管理的工作，对促进数字病理学科的发展起了重要作用。

　　所以，鉴于数字病理的发展趋势，建议国内成立起中国数字病理学会，承办相关的专业期刊，开展专家讨论制度，整合中国的数字病理资源，使数字病理切片系统得到更好的挖掘与应用，为数字病理学科的发展提供一个更广阔的平台。

来源：网络