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摘要】目的腎穿刺活檢病理切片遠程診斷的正確率和因素以探討其實施標準。選擇40例已有病理診斷的腎穿刺活檢標本的病理切片,腎臟病醫師和病理醫師分別對20例進行選樣。通過3種方法獲取數字化病理圖像,隨后將其從浙田傳輸至上海,由另一位病理醫師根據這些圖像和提供的病史進行診斷(采用盲法)并對畫面質量進行評估和對影響診斷正確率的因素進行。結果40例中28例診斷完全正確,2例基本正確,4例有差異正確,4例診斷錯誤,2例延遲診斷。當場診斷的38例病例的嚴格診斷正確率為73.7%,而臨床重要性診斷正確率為89.5%。由不同醫師選樣的兩組的診斷正確率相等(嚴格診斷正確率為73.7%,臨床重要診斷正確率為89.5%)。不常見疾病的診斷正確率明顯低于常見疾病(前后兩者的嚴格診斷正確率分別為14.3%、87.1%,臨床重要診斷正確率分別為42.9%、100%,P<0.001)。病例圖像中包含的腎小球數目與診斷結果(完全正確診斷3分、基本正確診斷2分、差異性正確診斷1分、錯誤診斷0分)呈正相關(P<0.05)。結論本研究的遠程病理診斷正確率基本符合臨床要求,腎穿刺活檢病理切片遠程病理診斷方法易行,普通方法采集圖像、壓縮、傳輸、顯示和診斷方式不影響診斷正確率,而通過提高腎臟病理的腎小球采樣數可以提高診斷正確率,據此提出其實施標準。
【關鍵詞】遠程病理;腎穿刺活檢
Investigationofinplementingstandard:telepathologyofrenalneedlebiopsy
【Abstract】ObjectiveStudytheaccuracyanditsrelativefactstoevaluatethefeasibilityoftelepathology(TP)diagnosisforrenalneedlebiopsy.Methods40casesofrenalneedlebiopsyareincludedbasedonthemicroscopyresults.Anephrologydoctorandapathologydoctorselected20caseseach.Digitalimagesareobtainedfrom3paths.ndigitalimagesaretransmittedfromQingtian,ZhejiangtoShanghai.Anotherpathologydoctormakesdiagnosisblindlyforeachcasebasedontheimagesandtheclinicalhistories,alsoevaluatingthequalityofthepathologicalimages,andtherelativefactsarediscussedontechnologicandclinicalfacets.Results28diagnosesofthoseofthe40casesareabsolutelycorrect,2essentiallycorrect,4partialcorrect,4wrongand2delayed.Ofthe38casesdiagnosedonthespot,thestrictaccuracyandclinicallyimportantoneare73.7%and89.5%respectively.Thediagnosticaccuracyofthe2groupswhoseimagesareselectedbydifferentdoctorsisidentical(strictaccuracy:73.7%andclinicallyimportantone:89.5%).Theaccuracyofuncommondiseasesisobviouslylowerthanthatofcommondiseases(strictoneis14.3%、87.1%respectivelyandclinicallyimportantoneis42.9%、100%respectively,P<0.001).Thenumbersofglomeruliselectedispositivelycorrelativewiththedigitizedresultsofdiagnosis(ifdiagnosisisabsolutelycorrectitgets3,essentiallycorrectgets2,partialcorrectgets1andwronggets0,P<0.05).ConclusionMethodsofTPofrenalneedlebiopsyisfeasibleandeasy.TheaccuracyofTPdiagnosisinourtrialcanessentiallymeettheclinicaldemand.Generalmethodstocapture,compress,transmit,displayimagesandtodiagnosewon’tinfluencethediagnosticaccuracy.Selectingmorerenalglomerulimayimprovethediagnosticaccuracy.
【Keywords】telepathology;renalneedlebiopsy
遠程病是遠程醫學的一個分支,是指異地間通過機和通信技術遠程傳輸病理切片的數字圖像以供遠程病理專家從顯示屏而不是從顯微鏡下獲取病理信息的一種病理實踐[1]。遠程病理已經廣泛于很多醫學學科。但缺乏內科領域的遠程病理實踐嘗試,如腎內科的腎臟穿刺活檢標本等。本研究探討腎穿刺活檢病理切片遠程診斷的正確率及其影響因素并提出其實施標準。
1資料與方法
1.1數字圖像的采集選取上海市第六人民病理科1998年1月~1999年9月的腎臟穿刺H.E.(蘇木精-伊紅)染色的病理切片并隨機編號1~40(隨機數字由計算器產生)。根據WHO1982年制定的腎小球疾病分類法,挑選具有代表性的、較常見的兩大類疾病標本。
選樣分A、B組,采用隨機平衡分組法。A組由低年腎臟病臨床醫師選樣,B組由非腎臟病理專科的高年病理醫師選樣。選樣醫師通過顯微鏡目鏡瀏覽切片的全貌,挑選合適的視野到中心視野區,操作計算機采集并儲存病理圖像。盲法(選樣者不知切片的光鏡檢查結果)選取病理圖像。選樣要求:選取選樣醫師認為診斷所需最少但足夠的視野數量;獨立完成選樣操作;所有數字圖像文件均以JPEG格式保存,圖像壓縮倍數為10:1~20:1。
1.2圖像遠程傳輸全部40個病理切片進行遠程傳輸。遠程傳輸通過普通電話線,從浙田至上海中山醫院,兩地距離約為500公里。通過MODEM(U-336E,ZyXEL)和普通電話線連接兩地的計算機進行傳輸。MODEM的最快傳輸速率是33.6kbps遠程會診兩地的計算機裝有遠程實時會診程序一套(分別為服務方與客戶方)。
1.3遠程病理診斷病理圖像在遠程病理中心的計算機上顯示出來,顯示器是分辨率為800×600像素。利用上述遠程會診程序或Photoshop、PhotoImpact軟件顯示圖像。
兩臺計算機交叉顯示經遠程傳輸和未經傳輸的圖像。病理醫師通過計算機屏幕顯示的畫面進行病理診斷,同時記錄診斷所需時間、診斷結果、病理醫師診斷的確信度及不確信的原因和對畫面質量的評價等。允許病理醫師參閱病史,不允許參閱診斷記錄。
1.4結果統計(1)選樣所需時間、選樣數(每例病例選擇的光鏡下的視野數和每例選擇的腎小球數)、圖像文件的大小、傳輸時間、遠程病理診斷所需時間等;(2)畫面質量;(3)診斷正確率;(4)比較各組間上述指標的差別(A組與B組、圖像經遠程傳輸與未經遠程傳輸的、由3種不同途徑獲得的數字病理圖像等)。
1.5統計學處理數據采用均數±標準差的形式表示,P<0.05為差異有顯著性,使用MicrosoftExcel及SPSS統計軟件進行數據處理(均數、標準差計算和t檢驗、卡方檢驗或相關分析等)。
2結果
2.1一般情況選取的40例腎小球疾病病例中,男15例,占37.5%,女25例,占62.5%。年齡13~68歲,平均41±16.32歲。其中原發性腎小球疾病例數與繼發性等腎臟疾病例數比為27:13,常見疾病與不常見疾病比為33:7。隨機分為2組(分別由低年腎臟病臨床醫師和非腎臟病理專科的高年病理醫師選樣)后的疾病分布情況基本相似,具有可比性。
2.2選樣數和遠程病理診斷時間40例總共選擇圖像227幅。由腎臟病醫師選樣平均每例選樣數為5.75±1.07幅。由病理醫師選樣平均每例選樣數為5.60±1.31幅。全部40例進行遠程病理診斷共耗時2h14min2s,平均每例費時1.68~7.05(3.35±1.55)min。
2.3診斷結果
2.3.1遠程病理診斷結果分類以原光鏡檢查結果為金標準,根據遠程病理診斷的結果與其符合的程度,將診斷結果分為完全正確診斷(疾病診斷和病理診斷均符合)、基本正確診斷(疾病診斷和病理診斷之一符合)、差異性部分正確診斷(可以因不同病理醫師的看法不同而造成的診斷差別,在相同的臨床診治和隨訪計劃范圍內)、錯誤診斷(疾病診斷和病理診斷均不符合,可能引起完全不同的診療或隨訪計劃,造成比較嚴重的后果)和延遲診斷(遠程病理會診當時不能下診斷,需要經過其他步驟或措施才能給出診斷)。
全部40例的完全正確診斷率為70%,基本正確診斷率為5%,差異性(指看法不同)正確診斷率為10%,錯誤診斷率為10%,延遲診斷率為5%。按獲得當場診斷的38例計算,嚴格診斷正確率(即完全正確診斷率)為73.7%,而將前三者合并作為臨床重要性診斷正確率,為89.5%。
2.3.2診斷錯誤和診斷延遲的原因本研究中主要是2個原因引起診斷錯誤或延遲。一是解釋錯誤或解釋差異。本試驗中7例少見疾病病例中的3例診斷錯誤歸因于解釋錯誤。參與本研究遠程病理診斷的病理醫師腎穿刺活檢標本切片病理診斷僅不到兩年時間,解釋差異導致了4例差異性診斷。因為遠程病理診斷醫師與原光鏡診斷醫師并非同一人,不同醫師對同一病例可能產生不同看法而得出有差異的診斷,影響2個診斷的符合程度。二是選樣不足和選樣錯誤。1個病例的圖像幾乎看不到間質,病理醫師因為不明確間質的情況未能得出間質性腎炎的診斷,另2例則是選樣中一個腎小球都沒有選到使病理醫師不能當場做出診斷致延遲診斷。事實上即使診斷正確的病例中仍有50%的病例診斷醫師認為選樣不足。如2例新月體腎炎的病例,從新月體腎小球的比例看并未達到新月體腎炎的診斷標準,但結合臨床病史和免疫熒光檢查的結果、病理醫師還是給出了新月體腎炎的診斷,結果證明是正確的。此外,因為缺乏充足的臨床病史,診斷醫師對2例過敏性紫癜性腎小球腎炎只給出了正確的病理診斷而未能給出疾病診斷。
2.3.3圖像中包含的腎小球數目與診斷正確率選樣時選擇的腎小球越多,則診斷正確率越高。每個病例選擇的3~8幅圖像中包含的腎小球數目在0~10個。將診斷結果按與正確診斷的差距分級,完全正確診斷4分,基本正確診斷3分,差異性正確診斷2分,錯誤診斷1分以及延遲診斷0分。用診斷結果分級來近似代替診斷正確率,前者與選擇的腎小球數目有顯著相關性(P<0.01)。
根據每個病例圖像中含有的腎小球數目分類統計,含4個以下(包括4個)腎小球的病例的診斷正確率相當低,而含5個和5個以上的病例診斷正確率則逐漸增高。含4個以下腎小球病例的診斷正確率已低到了不能接受的程度(完全正確診斷僅41.6%,臨床重要性正確診斷也僅66.7%)。
2.3.4不同醫師選樣與診斷正確率由低年腎臟病醫師或高年普通病理醫師選樣對診斷正確率不產生任何。不同醫師選樣的兩組診斷正確率無統計學差別。由低年臨床醫師選樣一組的診斷情況和由病理醫師選樣一組的診斷情況完全相同。
2.3.5疾病種類與診斷正確率本中被診斷的疾病是否常見對診斷正確率產生較大的影響。當場診斷的38例疾病中7例不常見(少見)疾病和31例常見疾病的診斷正確率(嚴格診斷正確率分別為14.3%、87.1%,臨床重要診斷正確率42.9%、100%)差異有顯著性(P<0.001)。
2.3.6畫面質量與診斷正確率盡管各種來源的數字圖像的畫面質量均不能達到光鏡下視野的畫面質量,但遠程診斷病理醫師認為所有來源的數字病理圖像的畫面質量均不影響最后的病理診斷,影響的僅僅是視覺上的感受。
未經遠程傳輸與經遠程傳輸的病理圖像的畫面質量有統計學差別,但兩者的診斷正確率(嚴格診斷正確率分別為77.8%、80%,臨床重要性診斷正確率分別為100%、90%)沒有統計學差別。
3討論[2~13]
3.1遠程病理的可操作性進行遠程病理的每個步驟中,一個病例的選樣需要6.78±2.83min,圖像傳輸約需1~2min,診斷則需3.35±1.55min。不同醫師選樣的兩組診斷正確率沒有差別,提示在現場沒有病理醫師的情況下低年腎臟病臨床醫師也可以完成遠程病理的選樣任務。從選樣時間、傳輸時間和診斷時間以及選樣所需人員來看,腎穿刺標本切片的遠程病理具有良好的可操作性。
根據本試驗結果(不同來源的數字化病理圖像的畫面質量有所差別,但都不影響遠程病理的診斷正確率),在實際操作中可以利用現有設備(普通光學顯微鏡及配置的CCD,數碼或非數碼普通照相設備和掃描儀等)靈活地采取不同獲取數字病理圖像。本試驗結果同樣表明利用普通遠程會診的軟件和硬件完全可以滿足遠程病理診斷的需要。
試驗所得的診斷正確率(嚴格診斷正確率為73.7%,而臨床重要性診斷正確率為89.5%)在國外學者于其他學科領域作的遠程病理可行性試驗的結果范圍[8~10,14,22~26]內,基本符合臨床要求。
因此,從操作、軟硬件設施和診斷正確率來看,靜態系統的腎穿刺活檢標本切片遠程病理(簡稱遠程腎臟病理)診斷是可行的。
3.2遠程腎臟病理的特點遠程腎臟病理與其他學科的遠程病理比較有其獨特的一面。腎穿刺活檢的病理診斷原本就是以腎小球為中心的,因此只要以腎小球為目標選取視野再加上一部分的間質即可提供病理醫師所需的診斷視野,選樣比較容易。
根據遠程腎臟病理的特點,筆者認為制定一個明確的選樣規則有利于提高靜態遠程腎臟病理的診斷正確率。(1)本試驗結果顯示腎小球的選擇數與診斷正確率呈正相關,增加選樣數可以提高診斷正確率。增加的選樣數用來包含更多的腎小球和間質。腎穿刺活檢的病理切片中包含的腎小球數目本來就不多,一般在10~20個,很少超過20個;以JPEG格式保存的病理圖像文件的傳輸時間在本試驗中每例(3~8幅圖像)僅需1~2min,因此即便將所有含腎小球的視野均選擇在內(可以用低倍視野),每個病例的傳輸時間也還是可以接受的。(2)同時選擇低倍和高倍視野,在低倍視野中可以包括較多的血管、間質和腎小球,并使診斷醫師對切片有一個相對整體的印象;而高倍視野則可以了解腎小球或腎小管、腎間質等的細微結構,診斷醫師依靠高倍視野看清楚具體細微處。低倍視野的選擇非常重要,不能忽視,因為低倍視野中往往包含了較多的信息。(3)選擇腎小球的同時也應該注意間質的選擇,尤其是那些選樣醫師覺得有異于正常間質形態的地方,因為血管和間質的情況也是診斷時病理醫師要注意的一個地方。因此,筆者建議以如下規則進行腎穿刺活檢病理切片的選樣:(1)以腎小球為主要目標進行選樣,包含切片中所有的腎小球;(2)各種放大倍數(40×、100×、200×和400×)均應選擇入內等;(3)除了腎小球以外也需有代表性地選擇一些間質的圖像。
腎穿刺活檢標本的常規光鏡病理診斷因為是在穿刺所得標本基礎上進行的,受限于穿得的腎小球數目。一般病理醫師要求腎小球在10個以上(含10個)才予診斷,但考慮到腎穿刺是一個損傷性的操作,即便只有5、6個腎小球,只要可以也給予診斷,但含有的腎小球過少時(如1、2個),一般只作病理描述。結合本試驗的結果(含4個腎小球及以下的12例,含4個腎小球的7例和含5個腎小球12例中完全正確診斷分別為41.6%、42.8%和66.7%,臨床重要性正確診斷分別為66.7%、71.4%和91.7%),筆者建議腎穿刺活檢標本中若僅含4個或以下腎小球時不必進行遠程腎臟病理診斷。
遠程腎臟病理允許選擇所有的腎小球在最大限度上彌補了選樣的缺陷,減少了遠程病理與普通常規病理的差距,是其他遠程病理(尤其是腫瘤病理)所不能達到的,也使遠程腎臟病理較其他遠程病理有更好的可行性。
3.3提出對靜態遠程腎臟病理對操作實施標準(1)圖像采集采用640×480像素的分辨率即可滿足遠程診斷的要求;(2)圖像壓縮可以用常見的壓縮方法(如JPEG),壓縮比例在20:1左右;(3)圖像遠程傳輸可以通過普通電話線進行;(4)圖像顯示時顯示器可使用800×600像素的分辨率,24位真彩色圖像能完全滿足診斷所需色彩要求;(5)選樣時選擇的圖像包含全部腎小球;(6)若腎穿刺活檢標本切片本身所含腎小球少于4個(含4個),建議不必進行遠程病理會診。
3.4對提高診斷正確率的幾點建議(1)遠程病理診斷時讓會診雙方進行實時有效的對話;(2)對遠程病理診斷醫師進行事先的培訓,以了解遠程病理并熟悉屏幕診斷。
【】
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