汪涛“解码数字中国”：实现低成本平权的通用医疗测量方法创新

4月28日至30日，我参加了第九届“数字中国”建设峰会，并且作为专业主持人深入考察了6家科技企业。我将分别对这个6家企业如何运用数字技术和人工智能技术进行逐一解读。本篇我将介绍福州至臻医疗科技公司研发的“数字病理切片扫描仪”。

这是一个创新的高科技医疗测量设备。它的杰出优点是什么呢？

采用显微镜进行医疗的检验是最古老、最核心的形态学工具。自17世纪发明显微镜并应用于医疗以来，它始终是检验科、病理科、微生物室的基础设备，覆盖血常规、体液、分泌物涂片、病理切片、微生物染色、寄生虫筛查等全系列基础项目。它也是医疗检验的“金标准”。在医学中的所谓“金标准”，就是最后作为终审和确认的测量方法。例如，世界卫生组织WHO在造血与淋巴组织肿瘤分类中明确了白血病骨髓涂片形态学为诊断必需；疟原虫、结核分枝杆菌、寄生虫卵等病原体镜检是确诊唯一标准。它也是很多自动化医疗仪器初筛后复查的终审测量方法。如血细胞分析仪、尿沉渣仪等异常结果必须靠显微镜的镜检复核，以避免漏诊（如幼稚细胞、异常红细胞）。

但在过去，采用显微镜进行检验一般为人工进行，这一方面带来速度受限，另一方面对人员的素质有相当高的要求。一般来说，每张涂片采用显微镜的检查时间为：

• 常规1–5分钟。

• 微生物5–30分钟。

• 病理15–60分钟。

之所以人工需要消耗一定的时间，并且不同的检验对象时间不一样，越小的对象可能需要的时间越长。因为看得越细，就需要放大倍数越高，看到的局部面积越小。而要看得涂片面积越大，看到更多信息，就得缩小放大倍数。但这样一来就不能看清细小的对象。因此就得不断地调大调小放大倍数，才能将整个涂片看完，并且将细节看清楚。

福州 至臻医疗科技公司研发的“数字病理切片扫描仪”，每张涂片仅需要20秒就扫描完，并且可以直接采用最大放大倍数，将涂片所有部分一幅扫一幅地全扫描变成数字图像存到电脑中，而后通过人工智能合成最高清晰度的整张图像。然后采用人工智能识别技术对整张涂片的图像进行识别。

另一个显著特点是他们开发了自动供片的装备，这样可以将400张涂片放到设备中，一次性地将它们全部扫描完。

以上这些技术进步带来哪些好处？

• 可以快速地获得整张涂片的最高清晰度数字图像。

• 用人工智能进行识别，可以一次性地检查识别多个潜在的病理信息。原则上说，只要可以通过显微镜检查到的病理信息全都可以一次性全部获得。这就实现了一张涂片检验大量不同疾病的目标。显微镜检查本来就是一种通用的医疗测量方法。

• 一次性地检查400张涂片。这在医疗中叫“高通量”，它们可以是不同人的涂片，也可以是同一个人的不同采样涂片（如同一个人的血液、尿液、咽拭子采样、病变组织的切片等等）。他们也针对不同医院开发了不同配置的设备。例如，针对最基层乡镇医院，可以缩小为6个通量，这样设备价格可以便宜很多，适应基层单位使用。

• 可以将涂片的显微数字图像信号传递到远端。例如，采用这种设备的一个乡医院，可以将涂片图像传递到北京某个三甲医院，由最高水平的医生进行诊断。这样的话，无论在什么地方的医院或乡卫生所，都可以获得业界最高水平的诊断结果。更重要的是，这种诊断可以不断地在后台人工智能软件中进行训练，水平不断提升，最终实现即使不用将图像传递到远端，也可以实现最高水平的快速诊断，实现医疗的“平权”。

• 可以将定性检验变成定量测量。人工智能不仅可以判断图片中某个细胞是否为某种癌细胞，而且可以用软件数出它的数量，从而计算出其密度，由此准确判断出病期。

• 将金标准变成低成本的 POCT（即时检验， point-of-care testing ）方法。在以往的检验方法中，即时性、金标准、测量精度、定量、自动化、高通量、低成本等等各个不同方面的要求往往是相互矛盾的，很难同时满足，这是出现众多不同测量方法的原因所在。但 “数字病理切片扫描仪”却将这些众多不同的要求都同时获得很好的满足，立等可取。未来如果将光学显微镜（有200nm的分辨率限制）改成电子显微镜（分辨率可到1nm乃至0.1nm），甚至可以直接检验到各种病毒。

以下是我到福州 至臻医疗科技公司对“数字病理切片扫描仪”的现场采访视频。

—— 第三代科学革命的机会