醫(yī)療技術的飛速發(fā)展使得醫(yī)學分科越來越細,醫(yī)學人才亞專業(yè)化的同時不可避免地限制了其知識的廣度。而醫(yī)學卻越來越重視從整體去看待疾病和患者,故多學科融合,對疾病做出更全面的認識,為患者提供更有針對性的診療是大勢所趨。
病理作為公認的診斷“金標準”,在疾病的診斷、治療乃至預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對疾病的認識,從而促進新技術和新理念的發(fā)展。
比如在放射科,越來越多的新技術都在傳統(tǒng)影像呈現(xiàn)結構的基礎上著重顯示特異性分子以便研究組織代謝等微觀活動。而這些新技術都需要病理影像作為證據(jù),才能得到廣泛的認可從而加速應用到臨床。以酰胺質子成像(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。這項技術的發(fā)明人、美國約翰霍普金斯大學醫(yī)院的周晉元教授團隊就利用腦穿刺活檢技術,將取自膠質瘤患者病灶處的活檢組織的病理結果與APT技術相比較,證實了APT高信號的病灶組織細胞密度更高,代表細胞分裂活性的Ki-67指標更高,從而使得APT技術獲得了FDA認可,可以應用于臨床。可見,作為診斷的金標準,病理影像與其他檢查手段相結合,可以大幅提升相關研究的證據(jù)等級,加速新技術在臨床的應用。
病理影像與治療手段的結合也能提升對于疾病的認識,改善預后。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,既可以準確勾畫病灶和危及器官,又可以動態(tài)地觀測病灶變化。大量的影像學研究顯示,MR專有的成像參數(shù)表觀擴散系數(shù)ADC在患者接受放射治療時,會早于病灶結構而出現(xiàn)變化,故有潛力用于提早判斷放療效果,但其在組織學層面的機理究竟是什么呢?臺灣長庚醫(yī)院的研究團隊將病理影像與MR的ADC圖像精確匹配,研究證實ADC的改變是由細胞核尺寸及細胞外空隙變化引起的,從而為ADC在放療療效評估中的應用提供了關鍵性的佐證??梢?,放療、影像、病理的結合,提供了廣闊的研究空間,為精準放療造就了無限可能。
對于外科和介入手術,病理影像也都起著關鍵性的作用。在傳統(tǒng)手術流程中,受限于顯微鏡,手術醫(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任何位置的病理醫(yī)生及時做出診斷,手術醫(yī)生也可以直接看到病理影像。比如西班牙格拉納達大學醫(yī)院的皮膚病理醫(yī)生就直接在外科手術室里與外科醫(yī)生一起查看手術切下來的標本的病理影像,共同探討下一步的手術方案。
手術的治療效果又如何評估呢?目前常用的WHO和RECIST標準是按照傳統(tǒng)藥物毒性治療下腫瘤尺寸減小的機理來制定的。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,包括靶向治療等藥物治療,其作用機制是造成腫瘤內部的出血及壞死從而導致腫瘤消亡,從而需要新的評價體系。為應對這一挑戰(zhàn),飛利浦通過與約翰霍普金斯大學合作,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,約翰霍普金斯大學的研究團隊也是將MR影像和病理影像做了精確匹配,從而證實了該功能中顯示的腫瘤活性區(qū)域及壞死區(qū)域是準確可靠的。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?因為雖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)生和技師花費額外的時間來操作,故難以普遍應用。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,甚至可以實現(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量,早期的掃描儀對于圖像色彩的還原及細節(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次的判讀證實了飛利浦的極速掃描儀的圖像質量與顯微鏡下一致,由此FDA首次批準飛利浦的數(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架構也是一個制約因素,遠程會診或者單機存檔的數(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)等復雜網(wǎng)絡結構,需要企業(yè)級的IT架構和豐富的影像系統(tǒng)設計經(jīng)驗。
目前世界范圍內已經(jīng)有LabPON、新加坡總醫(yī)院等幾十家病理中心或者實驗室通過與飛利浦合作實現(xiàn)了診斷的全數(shù)字化。其中,西班牙格拉納達大學、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,身處不同地區(qū)的病理醫(yī)生們如同在一個科室一樣,常規(guī)在線辦公,實現(xiàn)了資源共享和均質化醫(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)實現(xiàn)了居家辦公,在避免了院內感染的同時保障了醫(yī)院的正常運轉。可以說,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量,還會大幅加速病理與其他臨床科室的溝通與融合,促進醫(yī)學新理念和新技術的產生和應用,提升醫(yī)院整體的臨床和科研水平。