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第三节 物联网医学在病理诊断中的应用

病理学技术包括传统病理技术和现代病理学技术。传统病理学技术是病理学的基础,大量应用于日常工作中,是提高诊断水平和现代病理技术的保证。回顾过去,病理学的重大发现无一不是新技术的发明和应用的结果。同时新技术的应用,也受到病理诊断水平和科研能力的制约。病理学经历了组织病理、超微病理、免疫病理和分子病理阶段。病理医生是全国最紧缺的医生之一,再把原来就紧缺的病理医生分散到各个医院,病理诊断医生就更紧缺。按照卫生部的要求每百个床位配备1~2名病理医师。这在国内的地市级医院,鲜有达标者。而在国外,现代病理诊断在十多年前就已细分到不同专业组操作,可同步应用最新的生物技术。据调查,国内各大医院仍停留在以形态学和免疫组化相结合,辅以少量的分子病理诊断技术的状态。

1.组织病理学

从治疗角度出发,临床常将肺癌概括为NSCLC和SCLC两大类。但目前从病理学角度又将其主要分为鳞癌、腺癌、大细胞癌和小细胞癌四类。

(1)鳞癌:

肿瘤多为中央型,中央型肿瘤形成腔内息肉状肿块或侵袭支气管壁到周围组织,并且可能阻塞支气管腔而导致分泌物潴留、肺不张、支气管扩张和感染性支气管肺炎。有时鳞癌也可发展成周围型,易形成中央性坏死和空洞。在显微镜下鳞状细胞癌显示角化、角株形成和(或)细胞间桥。这些特征依分化程度不同而各异,在分化好的肿瘤中明显而在分化差的肿瘤中呈局灶性。鳞癌倾向于通过支气管管壁生长,也向中央播散。所以在诊断前,生于较小支气管的鳞癌,已长入较大的支气管。鳞癌也常通过侵犯血管和淋巴管后转移到局部淋巴结或远处。

(2)腺癌:

常表现为周围型结节或肺实质肿块,可能出现明显的中央灰白纤维化伴有胸膜皱褶。显微镜下可见腺癌由新生的立方状和柱状细胞构成,易于形成由纤维基质支持的腺样结构。细胞含有明显的核仁,核可变大或不规则,胞质中可见黏蛋白。在早期腺癌即可侵犯血管和淋巴管,在原发瘤引起症状前常已转移。既往认为腺癌的亚型是肺泡细胞癌(BAC),发生在细支气管或肺泡壁。显微镜下通常为单一、分化好和带基底核的柱状细胞覆盖着细支气管和肺泡,也可形成乳头皱褶充满肺泡。可发生在肺外周原位很长时间,或侵犯肺叶大部分呈弥漫型,甚至波及一侧或两侧肺。
但2004年WHO分类已不能很好地反映肿瘤分子生物学、病理学和影像学的新进展,也不能满足临床治疗和预测预后的需要。为此,国际肺癌研究学会(IASLC)、美国胸科学会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)于2011年公布了肺腺癌的国际多学科分类。新分类推荐不再使用BAC这一诊断术语,而代之以AIS(原位腺癌)、MIA(微浸润腺癌)和浸润性腺癌。AIS的定义为:局限性,肿瘤细胞沿肺泡壁呈鳞屑样生长,无间质、血管或胸膜浸润的小腺癌(≤3cm)。MIA则被定义为孤立性、以鳞屑样生长方式为主且浸润灶≤0. 5cm的小腺癌(≤3cm)。AIS和MIA通常表现为非黏液型或极罕见黏液型亚型,这两类患者若接受根治性手术,则其疾病生存率分别为100%或接近100%,对于浸润性腺癌提倡全面而详细的组织学诊断模式。
新分类不再推荐使用混合性亚型浸润性腺癌,因70%~90%手术切除的肺腺癌为浸润性腺癌,其中约80%由多种组织学亚型混合组成。原来的非黏液性BAC主要沿肺泡壁生长,如肿瘤浸润灶最大直径>0. 5cm,则诊断为贴壁状为主的(lepidic predominant)浸润性腺癌,其他亚型分别为腺泡状为主、乳头状为主、微乳头为主和实性为主伴有黏液产物的浸润性腺癌。浸润性腺癌按主要的组织学亚型命名,如肿瘤内其他亚型成分>5%,而不是以前大多数研究所采用的>10%,也应在病理报告中注明,并报告各亚型所占百分比。原来的黏液性BAC依据沿肺泡壁生长还是浸润性生长,分类为黏液性AIS、黏液性MIA和浸润性黏液腺癌。

2.分子病理学

目前分子病理已经在病理诊断工作中发挥了重要的作用,免疫组织化学染色在鉴别诊断中的作用尤为突出。循证医学发现不同病理类型对应多种抗原,另外一些抗原的存在可以使用对应的治疗方案,而免疫组化正是鉴别这些抗原的有效手段。因此免疫组化越来越多的应用于鉴别诊断、预后判断、治疗方案选择、发现微小转移灶等。但在日常工作中,面对已知的数百种的免疫组化指标该如何选择,仍然困扰着许多病理医生。物联网医学可以针对中国常见的肿瘤和非肿瘤疾病建立免疫组化抗体库,对相关的靶标进行严格认真的验证和日常质控工作,并且利用自动免疫组化平台进行规范操作。结合国内外专家对免疫组化指标的使用,严格把关染片质量,提高诊断水平和报告质量。

3.肿瘤标志物

肿瘤标志物对肺癌诊断的价值已经受到广泛关注,目前尚未发现肺癌特异性抗原,用于检测的肺癌标志物均为肿瘤相关物质。比较有代表意义的为:

(1)胚胎抗原:

如癌胚抗原等;

(2)糖蛋白类抗原:

主要有糖类抗原;

(3)角蛋白类抗原:

包括细胞角质蛋白19片段抗原、组织多肽特异性抗原等;

(4)酶类抗原:

主要包括同工酶,如胃泌素释放肽前体、神经元烯醇化酶、基质金属蛋白酶等。
根据国际抗癌联盟统计,日常病理工作中,至少有5%~10%的疑难病例需要病理学家会诊。在我国病理学资源具有明显的地域差异,边远地区和基层医院技术力量相对比较薄弱,需要会诊的疑难、罕见病例数量更多,地区间也需要相互交流。为此,相当数量的病例需送外地会诊或定期请病理专家来对疑难病理切片把关。通过开展远程病理诊断可以实现各地病理资源、专家技术和经验的共享无疑是一种符合我国国情的诊断模式。
随着网络信息技术的快速发展,物联网医学已逐渐成为现代医学不可缺少的一个平台。应用物联网概念,通过射频识别等信息传感设备,把病理标本与互联网相连接,在各市级医院与病理中心进行病理信息交换和通信,以实现病理标本的智能化识别、定位、监控和管理。物联网医学数字病理诊断平台将现代医学、计算机网络技术、现代通信技术等高科技整合为一体,形成医疗、教育、科研、信息综合一体化的平台体系,实现了对现代医学信息的存储、传输、查询、对比、浏览等功能的应用。改变了原来传统看病的单一模式,改善了专家资源分布不均衡,让边远地区更多的患者及医护人员能更经济、更高效地共享专家资源,教育资源,医学科技成果资源,提高医疗技术水平,使医学领域的高科技真正成为人类的福音。
物联网医学数字病理远程诊断平台,是把传统切片进行数字化,集成显微影像处理、Web图像浏览等技术,整合多年的病理领域经验、专家资源,将计算机、图像处理和通讯技术相互整合,最终实现大数据真彩色图像异地传输的一门学科。随着网络传输技术及其医学可视化水平的不断发展,该领域为最大程度整合与共享医学资源提供了可能,已经越来越广泛地应用于医疗诊断和治疗,并日益显示出其重要性。远程病理学是远程医学当中的专科服务模式。病理学家可在一定的距离空间之外进行病理学实践,如诊断、教学、科研和远程会议等,以远程诊断和教学为主要内容。为广大病理医生与患者,提供便捷、省时、省力与快速的专家咨询服务;为中国甚至全球病理医生,提供无时间与空间限制的数字切片交流机会。平台可进行诊断交流、疑难病例讨论、专家数字切片解读、病理远程教学等。