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内圈:与数字病理进展

发表在

Montalto

先进的工具和新的分析方法有望永远改变诊断医学的形状。

面试由史蒂夫Halasey

数字工具部署的方式永远是改变诊断医学的形状,一路上创建数字病理的新兴领域。根据领域专家,基于使用全幻灯片成像和数字存储库的应用使得诊断比以前更快、更准确。

找到更多关于当前领域的发展状况和采用数字病理,,中电最近采访了迈克尔·C。蒙塔尔托山博士,主管副总裁兼翻译病理和临床生物标记技术,转化医学,百时美施贵宝,和数字病理学协会的主席。

中电:数字病理的出现作为一种新的诊断专业领域是严重依赖于开发和采用先进的成像系统和相关的分析工具。你会如何描述这些技术为临床实验室应用程序的当前状态??

迈克尔·C。蒙塔尔托山博士:当然,当涉及为临床使用而设计的数字病理学产品时,已经取得了很多进展。有几张幻灯片成像系统和相关软件产品专门为临床实验室,亚博体育最新app下载其中许多是在严格的医疗器械法规对美国和全球市场。也有一个广泛的选择,包括高容量扫描仪,图像存储解决方案和独立于供应商的档案,观众与注释,以及实时协作工具,以及设计成与实验室信息系统(LIS)接口并具有处理解剖病理实验室需求所需的功能的数字工作流软件。事实上,有几大学术医学中心最近进行了投资美国和欧盟整个解剖病理数字化工作流使用这样的产品。亚博体育最新app下载

即便如此,对于临床实验室中遇到的不同范围的用例,没有“一刀切”的解决方案。实验室感兴趣使用这种技术临床应用可能需要拼凑不同部分的解决方案以满足他们的需要,或直接与供应商合作帮助定制解决方案。

中电:许多传统的仪器供应商,徕卡等帕金埃尔默,和罗氏公司,已经开始开发用于数字病理学的成像和分析系统,但是到目前为止,只有飞利浦智能网站系统获得了FDA的初步诊断许可。为什么公司缓慢寻求监管批准或者核准的系统??

Montalto:市场获得FDA批准或者核准的新技术没有的谓词设备市场上通常是具有挑战性的,因为没有定义的剧本。大多数公司要注册一个类似张幻灯片主要诊断成像设备已经在“观察和等待”模式在等待第一个开头飞利浦IntelliSite系统的间隙。现在,其他公司可以使用Philips设备作为谓词,并遵循相同的提交要求。从理论上讲,这将允许更多的设备在未来几年成为注册。然而,获得上市许可需要投入相当多的资源,yabo体育苹果下载地址从开始到结束至少需要一年。这种困难可能是公司迟迟不提交新产品供监管部门批准的原因之一。亚博体育最新app下载

重要的是,在这个领域的技术发展非常迅速。如果公司引进新设备,功能不同于IntelliSite系统(例如,基于人工智能的算法,或多路测试;然后又没有谓词设备,和监管路径将会不太清楚。在这种情况下,新技术可能仍然有很长的路要走才能FDA批准或者核准。

中电:医学研究人员似乎非常活跃在探索新的应用程序的数字病理,但是临床诊断实验室的摄取速度一直很慢。什么障碍阻碍采用数字病理为诊断应用程序??

Montalto:有许多收养障碍,从技术和业务的角度。在技术方面,数字工作流的实现是非常复杂的。简单的条形编码等问题或网络带宽限制可以成为一个机构的主要障碍。数字数据与实验室信息系统也是一个极大的挑战,尤其许多机构有独特的LIS的解决方案。这样的复杂性需要一个真正致力于数字化导航从整个机构,包括信息技术部,病理学家,以及医院管理者。变更管理是一个很大的考虑。

在业务结束,一个大的障碍是采用简单的价值成本方程。提出的数字病理的值是旨在改善工作流效率(使用一台机器识别诊断特性比病理学家可以做的更快,例如)。医疗保健系统,另一方面,设计用于为结果改进付费,而不必为工作流效率付费。因此,数字病理的投资回报率仍然有些理论。然而,继续引进新技术以较低的价格点,事实上,吸收越来越多,我希望,我们将开始看到更多的研究,明确演示数字病理的价值。这样的研究必将有助于加快收养。

中电:在这个阶段的系统开发,在精炼仪器方面投入了多少工作,多少发展新颖的检测和可视化技术,和多少探索应用程序和分析系统为特定疾病??

Montalto:这是很难说。如果我看风险投资是在这个空间,新创业公司的数量,就证明了这一点我认为,与硬件相比,在人工智能和系统的自动化分析部分正在进行更多的投资。我们仍将看到一些改善扫描仪,使它们更便宜和高质量和速度,例如,但我认为现在大部分开发都是在互操作性和自动图像分析应用程序中进行的。

中电:在你看来,自动成像分析,有多重要深度学习算法,和人工智能系统进行数字病理有用在临床的设置??

Montalto:这些通信特别是深度学习方法是非常重要的制造数字病理有用。不管用例,深度学习工具发展的最快、最可靠的方法是高度准确的检测算法,反过来作为可视化的基础和特征识别工具。几项研究已经开始显示,基于深度学习检测方法更准确地识别特定的病理特征比个体人类病理学家可以做,特别是地面真理是基于分数在一些读者达成共识。

中电:当谈到这种自动化分析系统时,目前的情况如何?这些机构基本上是自己的,还是远程病理学应用开始使定期的数字病理学咨询成为现实??

Montalto:Telepathology-based远程磋商是当前的现实,和许多机构正在使用数字病理系统。然而,将自动图像分析实现为常规工作流,即使对于远程咨询,没有发生广泛。Telepathology技术还处于幼年期的临床实践中,和许多机构选择研究去探索它们的应用程序。一旦算法引入临床系统,一旦大规模验证可以证明准确性即使面对普遍存在preanalytical可变性的病理学,那么我想我们将会看到更多的人被采用。在那之前,病理实验室可能会继续探索,并试图为验证设计方法在自己的实验室。

中电:对于数字病理学开发者来说,补偿范围和支付者定价是主要问题吗?企业如何克服这些挑战??

Montalto:正如我们讨论的,成本价值方程是非常具有挑战性的,与当前用例针对工作流效率,所以报销仍然是一个挑战。此外,目前没有具体的报销规范使用数字病理,除了用于乳腺免疫组织化学标记物的数字分析的独特代码之外(CPT 88361),这是一个非常有限的用例。

一旦技术的进步,我们可以测量增强病人的结果,我们可能会开始看到一些报销环境数字病理的变化。就目前而言,然而,试图提高报销使用当前系统可能是一个挑战。实际上,这意味着,机构将需要为投资该技术制定自己的理由。考虑到数字病理系统实现提高工作流效率和减少互读器错误的潜力,这样的理由不应该很难找到。与此同时,然而,实施数字病理学系统将需要该机构吸收前期成本,并找到节省的理由。

中电:评估组织疑似癌症的早期数字病理的焦点。技术如何先进的临床能力在这个地区??

Montalto:深层学习和自动图像分析已经证明了检测某些类型的癌症的令人印象深刻的能力,虽然这迄今为止完成的目的主要是为学术研究,不用于临床。明确地,自动化分析的研究已显示出应用程序特别耗时或充满interreader可变性,如确定淋巴结转移性疾病,或者区分复杂的预后,正如前列腺癌的格里森分级。最近,深入学习研究先进的深度学习工具可以识别特定的突变与高精度hemotoxylin和伊红染色幻灯片。1这是深层学习在病理学中的威力的一个惊人的证明。

中电:什么其他疾病可能会受益于先进的数字病理??

Montalto:在我看来,使用显微镜鉴定的任何疾病都可能从数字病理学获益。特别是,常规筛查的应用将使计算机做第一遍并迅速强调关心病理学家证实视觉领域。非常耗时的诊断,罕见的事件检测等传染性疾病或癌症检测,可从数字化病理学获益匪浅。

中电:对于未来,会有多重要数字病理成为teleconsulting功能?你预见的时候数字病理分析可能执行24/7在海外网站,现在发生的x射线和其他成像磋商??

Montalto:今天的一个主要用例telepathology-based系统远程interoperative咨询,特别是在情况下有一个病理学家覆盖远程站点全职是不可能的。尚不清楚24/7海外服务将成为重要的病理和放射学一样。虽然有可能,我们还没有看到这个用例。

中电:其他方面的数字病理是什么可能影响开发或采用这样的系统在临床实验室设置?在未来几年,我们可能会看到一个突飞猛进的增长吗??

Montalto:采用数字病理是很难预测的。当然,我们看到,开始探索用于临床的数字病理学的机构数量正在增长。减轻监管障碍并实施基于软件互操作性的标准将有助于加速采用。

有两个新兴的创新也将有助于加速采用未来几年:即精密医学的进步和深度学习技术。例如,免疫肿瘤学在治疗许多癌症方面取得了惊人的进展,但我们还没有看到患者采取协调一致的反应,甚至在那些做回应治疗,许多病例复发。在未来,通过使用人工智能加上数字病理,我们可以理解复杂的相互作用的免疫系统在肿瘤微环境的背景下,亚博足彩app苹果版这可能导致开发先进的诊断方法来预测谁愿意和谁不会对基于免疫肿瘤学的治疗作出反应。数字病理学会对我们治疗严重疾病的方式产生重大影响,我相信技术的实际应用程序以这种方式最终会被广泛采用的催化剂。

史蒂夫Halasey是主编中电。

参考

  1. 前往位于N,奥坎普Sakellaropoulos T,et al。基于深层学习的非小细胞肺癌组织病理图像分类和突变预测。Nat地中海。2018;24(10):1559 - 1567;doi:10.1038/s41591-018-0177-5。

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