數(shù)字病理經(jīng)過幾十年的發(fā)展，逐步在中國和全球病理學界被廣泛接受并使用于病理首診、術中冰凍會診、遠程會診、科學研究和醫(yī)學教育等領域。數(shù)字病理的核心是將載玻片上的圖像信息轉化為數(shù)字格式，并通過網(wǎng)絡通信傳輸數(shù)字圖像，同時人工智能軟件能夠對這些圖像進行分析，從而促進病理學的發(fā)展。
全片數(shù)字化成像（whole slide imaging，WSI）是數(shù)字病理中的關鍵技術，具有里程碑意義。與傳統(tǒng)顯微鏡相比，WSI 具有易于存檔，傳輸和共享等優(yōu)勢，可以通過網(wǎng)絡和計算機顯示器隨時隨地檢索和訪問，同時可以使用圖像分析算法等進行計算機輔助診斷。全自動數(shù)字切片掃描儀通過掃描玻璃切片獲得WSI，它的核心組件包括一套由計算機自動控制的光學顯微鏡系統(tǒng)，負責捕獲玻璃切片上的每一張病理圖像；另外是一套WSI 生成軟件系統(tǒng)負責將每一張捕獲的病理圖像拼合成一張完整的數(shù)字切片。在過去的十年中，我們見證了WSI 技術的飛速發(fā)展，不僅能夠自動化快速數(shù)字化大量病理切片，同時保證病理圖像的高分辨率，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一次裝片量達到1 000 張，不到一分鐘就完成一張切片掃描的設備。同時，配套出現(xiàn)了許多對WSI 進行圖像分析的應用軟件，使WSI 在臨床和研究領域獲得了越來越多的應用。
本書的重點是為病理和相關領域的學者提供有關數(shù)字病理各個方面的最新知識。這是病理學中的一個新興領域，各章的編者在實際工作中擁有多年的研究經(jīng)驗，我們從各個角度探討了數(shù)字病理的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。第一章是對數(shù)字病理學和人工智能的一個概述，介紹了其基本特點與現(xiàn)狀；第二章詳細闡述了數(shù)字病理的工程學基礎，包括數(shù)字圖像基礎、成像原理、質控等方面；第三章描述了數(shù)字病理即病理數(shù)字化的實際應用場景、優(yōu)勢和意義；第四章介紹了遠程病理學也就是病理云端化的興起與發(fā)展現(xiàn)狀、實現(xiàn)模式與規(guī)范、潛力與挑戰(zhàn)；第五章則是提出了數(shù)字化病理科的概念，詳細闡述了數(shù)字病理發(fā)展所必經(jīng)的3 個階段，解釋了病理科數(shù)字化的必要性和意義；第六章描述了人工智能所帶來的病理智能化的意義、現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)；第七章則是病理人工智能診斷系統(tǒng)應用于臨床輔助診斷的原理介紹、發(fā)展現(xiàn)狀和未來暢想。在本書中讀者不僅可以了解到在臨床病理實踐中選擇和實施WSI 的解決方案，如何通過構建數(shù)字病理工作流來提高工作效率和診斷的準確性，并最終改善患者的臨床治療。同時也關注WSI 在人工智能和機器學習領域的應用，例如深度神經(jīng)網(wǎng)絡，這些技術可以被訓練為不僅識別WSI 上的特定圖像模式，同時可能預測患者的藥物反應和預后等情況。
數(shù)字病理將開啟病理學一個新的紀元，本書希望讀者通過了解數(shù)字病理相關技術，能擁抱和創(chuàng)造更多的病理學數(shù)字化創(chuàng)新。這些數(shù)字化創(chuàng)新將可能改變我們臨床病理診斷工作流和工作模式，提高工作效率，通過加強多學科合作，提高診斷準確性，更好地指導患者的治療，改善患者預后。數(shù)字病理與人工智能的結合可能開辟計算病理學這一新的領域，為病理學的未來帶來無限的可能性和想象空間。我們希望通過本書與您分享這未來病理學美好的愿景，讓更多的人投身到這項事業(yè)中來，推動數(shù)字病理學的發(fā)展。
包 驥
2024 年8 月