汪濤“解碼數字中國”：實現低成本平權的通用醫療測量方法創新

4月28日至30日，我參加了第九屆“數字中國”建設峰會，并且作為專業主持人深入考察了6家科技企業。我將分別對這個6家企業如何運用數字技術和人工智能技術進行逐一解讀。本篇我將介紹福州至臻醫療科技公司研發的“數字病理切片掃描儀”。

這是一個創新的高科技醫療測量設備。它的杰出優點是什么呢？

采用顯微鏡進行醫療的檢驗是最古老、最核心的形態學工具。自17世紀發明顯微鏡并應用于醫療以來，它始終是檢驗科、病理科、微生物室的基礎設備，覆蓋血常規、體液、分泌物涂片、病理切片、微生物染色、寄生蟲篩查等全系列基礎項目。它也是醫療檢驗的“金標準”。在醫學中的所謂“金標準”，就是最后作為終審和確認的測量方法。例如，世界衛生組織WHO在造血與淋巴組織腫瘤分類中明確了白血病骨髓涂片形態學為診斷必需；瘧原蟲、結核分枝桿菌、寄生蟲卵等病原體鏡檢是確診唯一標準。它也是很多自動化醫療儀器初篩后復查的終審測量方法。如血細胞分析儀、尿沉渣儀等異常結果必須靠顯微鏡的鏡檢復核，以避免漏診（如幼稚細胞、異常紅細胞）。

但在過去，采用顯微鏡進行檢驗一般為人工進行，這一方面帶來速度受限，另一方面對人員的素質有相當高的要求。一般來說，每張涂片采用顯微鏡的檢查時間為：

• 常規1–5分鐘。

• 微生物5–30分鐘。

• 病理15–60分鐘。

之所以人工需要消耗一定的時間，并且不同的檢驗對象時間不一樣，越小的對象可能需要的時間越長。因為看得越細，就需要放大倍數越高，看到的局部面積越小。而要看得涂片面積越大，看到更多信息，就得縮小放大倍數。但這樣一來就不能看清細小的對象。因此就得不斷地調大調小放大倍數，才能將整個涂片看完，并且將細節看清楚。

福州 至臻醫療科技公司研發的“數字病理切片掃描儀”，每張涂片僅需要20秒就掃描完，并且可以直接采用最大放大倍數，將涂片所有部分一幅掃一幅地全掃描變成數字圖像存到電腦中，而后通過人工智能合成最高清晰度的整張圖像。然后采用人工智能識別技術對整張涂片的圖像進行識別。

另一個顯著特點是他們開發了自動供片的裝備，這樣可以將400張涂片放到設備中，一次性地將它們全部掃描完。

以上這些技術進步帶來哪些好處？

• 可以快速地獲得整張涂片的最高清晰度數字圖像。

• 用人工智能進行識別，可以一次性地檢查識別多個潛在的病理信息。原則上說，只要可以通過顯微鏡檢查到的病理信息全都可以一次性全部獲得。這就實現了一張涂片檢驗大量不同疾病的目標。顯微鏡檢查本來就是一種通用的醫療測量方法。

• 一次性地檢查400張涂片。這在醫療中叫“高通量”，它們可以是不同人的涂片，也可以是同一個人的不同采樣涂片（如同一個人的血液、尿液、咽拭子采樣、病變組織的切片等等）。他們也針對不同醫院開發了不同配置的設備。例如，針對最基層鄉鎮醫院，可以縮小為6個通量，這樣設備價格可以便宜很多，適應基層單位使用。

• 可以將涂片的顯微數字圖像信號傳遞到遠端。例如，采用這種設備的一個鄉醫院，可以將涂片圖像傳遞到北京某個三甲醫院，由最高水平的醫生進行診斷。這樣的話，無論在什么地方的醫院或鄉衛生所，都可以獲得業界最高水平的診斷結果。更重要的是，這種診斷可以不斷地在后臺人工智能軟件中進行訓練，水平不斷提升，最終實現即使不用將圖像傳遞到遠端，也可以實現最高水平的快速診斷，實現醫療的“平權”。

• 可以將定性檢驗變成定量測量。人工智能不僅可以判斷圖片中某個細胞是否為某種癌細胞，而且可以用軟件數出它的數量，從而計算出其密度，由此準確判斷出病期。

• 將金標準變成低成本的 POCT（即時檢驗， point-of-care testing ）方法。在以往的檢驗方法中，即時性、金標準、測量精度、定量、自動化、高通量、低成本等等各個不同方面的要求往往是相互矛盾的，很難同時滿足，這是出現眾多不同測量方法的原因所在。但 “數字病理切片掃描儀”卻將這些眾多不同的要求都同時獲得很好的滿足，立等可取。未來如果將光學顯微鏡（有200nm的分辨率限制）改成電子顯微鏡（分辨率可到1nm乃至0.1nm），甚至可以直接檢驗到各種病毒。

以下是我到福州 至臻醫療科技公司對“數字病理切片掃描儀”的現場采訪視頻。

—— 第三代科學革命的機會