威里利的自動病理診斷系統(tǒng)揭秘

威里利生命科技的增強(qiáng)病理診斷系統(tǒng)，可以說是軟件在醫(yī)療領(lǐng)域最初的嘗試，軟件的研發(fā)已經(jīng)開始涉足病理學(xué)核心功能，標(biāo)志著軟件已經(jīng)向著診斷癌癥的方向進(jìn)軍。

集微網(wǎng)消息，病理學(xué)是與疾病的研究和診斷相關(guān)的醫(yī)學(xué)學(xué)科。最常見的病理學(xué)涉及體液、組織和細(xì)胞樣本的分析和檢查。作為一般調(diào)查和研究的領(lǐng)域，病理學(xué)涉及疾病的四個(gè)方面：病因?qū)W、發(fā)病機(jī)理、形態(tài)變化和形態(tài)變化的后果。

病理學(xué)領(lǐng)域可以追溯到古代。許多早期社會通過解剖以及檢查對生物條件有了基本的了解。在希臘的古希臘時(shí)期，人類文化中出現(xiàn)了疾病的因果研究。隨著時(shí)間的推移，通過病理學(xué)人類對疾病的理解繼續(xù)逐步推進(jìn)，例如病理學(xué)的許多進(jìn)步歸因于中世紀(jì)的伊斯蘭教時(shí)代。

然而，隨著微生物學(xué)的出現(xiàn)，現(xiàn)代病理學(xué)在1800年代后期才作為一個(gè)獨(dú)特的研究領(lǐng)域出現(xiàn)?，F(xiàn)在病理學(xué)是一種分為許多子學(xué)科的主要的醫(yī)學(xué)實(shí)踐。在所有這些子學(xué)科中，對檢查病理學(xué)家的工作有第二意見有助于消除錯(cuò)誤的診斷。消除病理學(xué)中的診斷錯(cuò)誤可以導(dǎo)致更健康的人群并減少病理學(xué)家的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述過程的自動化，威里利在17年8月9日申請了一項(xiàng)名為“增強(qiáng)病理診斷”的發(fā)明專利（申請?zhí)枮椋?01780049448.4），申請人為威里利生命科學(xué)有限責(zé)任公司。

根據(jù)目前公開的專利資料，讓我們一起來了解一下這項(xiàng)病理診斷系統(tǒng)吧。

如上圖所示為用于病理診斷的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：顯微鏡101、數(shù)字相機(jī)103、麥克風(fēng)105、屏幕107、處理裝置109、網(wǎng)絡(luò)111、存儲裝置123、揚(yáng)聲器125、第一機(jī)械到電換能器113以及第二機(jī)械到電換能器115。

用戶用顯微鏡觀察放大的病理樣本，顯微鏡放大病理樣本以形成放大的病理圖像，同時(shí)用光學(xué)地耦合到顯微鏡的數(shù)字相機(jī)記錄放大的病理圖像，數(shù)字相機(jī)電耦合到處理裝置 (例如臺式計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等)以發(fā)送放大的病理圖像到處理裝置。

處理裝置將放大的病理圖像與病理數(shù)據(jù)庫中包括的參考病理圖像進(jìn)行比較，以識別放大的病理圖像中的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域(例如屏幕上的輪廓部分131)。如果在放大的病理圖像中存在感興趣區(qū)域，則系統(tǒng)可以向用戶警告感興趣區(qū)域。

響應(yīng)于識別到感興趣區(qū)域，該警報(bào)可以是音頻警報(bào)(例如來自揚(yáng)聲器的語音說“在圖像的左下角看可能有癌癥”)、視覺警報(bào)(例如在屏幕上突出顯示感興趣區(qū)域131)、或者觸覺警報(bào)(例如振動顯微鏡101的鏡臺)，具體的演示情況如下圖所示。

如圖所示為病理學(xué)家使用系統(tǒng)可能經(jīng)歷的情況，圖像301是病理學(xué)家在通過顯微鏡查看時(shí)可能看到的內(nèi)容，圖像被投影到屏幕107上。在檢查病理樣本幾分鐘之后，揚(yáng)聲器可以輸出幾個(gè)語句，如語句(讓病理學(xué)家知道他們越過了載玻片上有可能的感興趣區(qū)域的點(diǎn))和語句305(告訴病理學(xué)家感興趣區(qū)域中的結(jié)構(gòu)的診斷，以及輸出診斷的置信區(qū)間)。

可以發(fā)現(xiàn)，在圖像中突出顯示(例如畫輪廓)感興趣區(qū)域和可能的感興趣區(qū)域，輪廓可以出現(xiàn)在屏幕上或顯微鏡的目鏡中。

除了從機(jī)器學(xué)習(xí)算法接收指導(dǎo)之外，病理學(xué)家還可以能夠通過與GUI交互或通過呼叫幫助(“好的，顯微鏡，呼叫病理學(xué)家”)來啟動視頻聊天應(yīng)用。然后可以將來自顯微鏡的視頻發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)視器以進(jìn)行查看，遠(yuǎn)程監(jiān)督人員可以能夠直接與本地病理學(xué)家和系統(tǒng)通信。可以根據(jù)需要添加更多的監(jiān)督人員。

如上圖所示為病理診斷方法的流程圖，首先，用顯微鏡放大病理樣本以形成放大的病理圖像，這可以通過調(diào)整顯微鏡上的小塊手動完成，也可以使用控制顯微鏡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)字地執(zhí)行。其次，利用光學(xué)地耦合到顯微鏡的數(shù)字相機(jī)記錄放大的病理圖像，處理裝置可以無線地或通過有線傳輸從數(shù)字相機(jī)接收放大的病理圖像。

接著，將放大的病理圖像與病理數(shù)據(jù)庫中包括的參考病理圖像進(jìn)行比較，以識別放大的病理圖像中的感興趣區(qū)域，處理裝置可以運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法以識別感興趣區(qū)域，并且機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以被訓(xùn)練以使用病理數(shù)據(jù)庫識別感興趣區(qū)域。

最后，系統(tǒng)向顯微鏡的用戶警告放大的病理圖像中的感興趣區(qū)域，這涉及處理裝置向麥克風(fēng)輸出指令以輸出語音、突出顯示屏幕的一部分或者移動(例如振動)設(shè)備的一部分，從而完成設(shè)備與用戶之間的交互。

以上就是威里利生命科技的增強(qiáng)病理診斷系統(tǒng)，目前尚未見到軟件大規(guī)模進(jìn)軍醫(yī)療保健領(lǐng)域，軟件應(yīng)用于數(shù)字病理學(xué)，可以說是軟件在醫(yī)療領(lǐng)域最初的嘗試，軟件的研發(fā)已經(jīng)開始涉足病理學(xué)核心功能，標(biāo)志著軟件已經(jīng)向著診斷癌癥的方向進(jìn)軍！