CN102368283A - 一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，该系统包括一远程会诊平台、多个医院端和多个专家端；医院端包含有全自动显微镜系统和计算机处理系统，通过计算机处理系统对全自动显微镜系统进行控制，将病理切片自动扫描处理成数字切片，并存储于本机或是通过网络发送给远程会诊平台或专家端，然后，向专家发送通知；专家根据通知从指定存储位置中读取数字切片并进行分析，并向医院端发送会诊意见。采用该系统及其方法后，专家可在任何时间、地点，通过固定或移动终端对数字切片进行诊断，并将诊断结果传回到医院方。非常适合于像中国这种幅员广大，边远农村地区专家资源比较匮乏的情况使用，能够通过该发明对乡村的病人进行快速的，准确的，和有效的病理诊断及治疗。

Description

一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法

技术领域

本发明提供了利用自动显微镜对数字病理的远程诊断的有效方法。特别是涉及一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法。

背景技术

中国幅员广阔，人口众多，对医疗资源的需求高。然而，中国目前的医疗资源供给仍十分有限，同时分布很不平衡，主要分布在沿海发达地区和各省市重点城市，医疗资源之间的供求矛盾日益激化。这种经济发展不平衡，尤其是不发达地区的基层医疗机构，医疗水平比较落后、病理医师比较稀缺的实况，使肿瘤患者得不到合理地诊断与及时地救治，也是导致其发病率和死亡率较高的重要原因之一。

在现代医学迅速发展的今天，对疾病的诊断手段日益增多并不断创新，但绝大多数疾病，尤其是各种肿瘤的最后确诊，还是取决于建立在直观的病理形态学基础上的病理学诊断。因此具有丰富病理诊断经验的病理医生或不可缺。

在我国各级医院中，即使是现代化医疗设备较为完善的医院，病理科仍是提高医疗质量不可缺少的重要支柱之一。当前，我国广大基层医院(地、县级)虽然都有了病理科，但因受财力及人才等多种条件的制约，其发展较缓慢，病理医师在职学习提高的机会较少。因此，病理诊断水平普遍较低，在常规工作中，遇到疑难、罕见病例，往往难以解决，大多求助于上一级即省、市级较大医院会诊，或到北京、上海大医院会诊。发现误诊、漏诊者时有所见。此外，申请会诊单位常将切片装在信封里邮寄，容易破碎，影响诊断，贻误时机。有的病人由家属陪同由外地到大城市大医院会诊，往返旅费及食宿费用花费巨大，这对一般人来说，是很大的经济负担；对边远贫困地区的患者来说，更是难以承受，可谓是“劳民伤财”。解决这个问题的最有效办法，就是发挥大城市的人才优势，把具有丰富经验的病理专家组织起来，开展远程病理会诊。

远程病理会诊已有一段时间历史。远程病理会诊首先是由美国Rush医学院病理科Weinstein于1987年提出的，至今近20年的发展历程，近几年来发展迅速，目前在欧美各国已较普遍地开展。它是指在相距较远或遥远的两地之间，进行快速的病理会诊。它和平常的病理会诊不同的是，会诊专家不是直接地在显微镜下观察病理切片，而是在电视监视器上观察通过医学信息高速公路从异地病理科传递过来的彩色病理图像，进行会诊，提出病理诊断意见再打印成可附有彩色图片的病理诊断报告传回申请会诊的病理科。远程病理会诊的优点是，只要安装病理图像异地传输、通迅、会诊系统专有硬件和软件，通过与专家工作站联网，即可用普通电话线路(其它网络亦可)完成两地间病理图像传输，就可解决边远地区与有经验专家间远程快速的病理会诊，既省时，又节省开支，也为患者争取了治疗时间。

远程病理是采用计算机技术以及传输影像的远程通讯技术，对远距离病理图像进行观察、分析和诊断的一门新型学科。远程病理可以通过静态图像和动态图像进行诊断。

一般来说，进行病理的远程会诊会碰到有几方面的问题：

一是，如何让在远方的专家能有效准确的进行诊断。正常情况下，专家是在显微镜下，通过操作调整显微镜，从低倍到高倍，再到各个疑似病变的位置进行观测，同时还要参考病人的其它信息，如病历病史和其他检测结果如大体图片，免疫组化图片等，综合这些方面的信息，专家给出一个较为综合和准确的诊断结论。通过病理的远程诊断，如何也能提供和做到同样的流程和手段。

二是，虽然目前互联网的发展越来越快，但也存在网络性能不均匀的情况，有些边远地区也还是会有网络带宽的影响，如何能有技术手段和更新颖的方法，达到专家在各种参差不齐的网络环境受局限的情况也能有效地和进行诊断。

三是，有时病人在手术时，急需专家对手术中的活检样本进行准确诊断，以决定该手术如何进行，即是恶性肿瘤需完全切除，或是良性肿瘤予以保留，专家诊断的及时性至关重要，如何使远方专家能够实时提供有效和准确的诊断意见。

四是，有时诊断需要多位专家进行讨论和会诊，而专家又是在不同的地点，如何通过多位在不同地点的专家能够同时进行同一切片在同一时间进行多人共览，达到同专家集中在一个屋檐下进行会诊会议同样的效果。

因此，上述这些问题，制约了远程会诊的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，是利用自动显微镜，将制作的玻璃病理扫描成数字切片，上传到互联网的服务器或是专家的计算机，并通过网络或短信的方式通知专家，专家可在任何时间，任何地点，通过固定计算机或移动终端对数字切片进行诊断，并将诊断结果传回到医院方，该系统及其方法非常适合于像中国这种幅员广大，边远农村地区专家资源比较匮乏的情况使用，能够通过该发明对乡村的病人进行快速的，准确的，和有效的病理诊断及治疗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统，包括：

一远程会诊平台，该远程会诊平台设有连接于网络的服务器，该服务器设有一用来管理和存储数字切片及其它病理信息的存储、处理模块、一用来实现上网登陆就可访问数字切片进行网页式浏览的接口模块和一用来实现用户权限管理的控制模块；

多个医院端，每个医院端分别设有全自动显微镜系统和计算机处理系统，医院端的计算机处理系统通过网络与远程会诊平台的服务器相连接；医院端的计算机处理系统通过控制器与全自动显微镜系统相连接，计算机处理系统向控制器输出驱动信号，通过全自动显微镜系统对切片进行扫描；该计算机处理系统设有：一切片扫描采集模块，该模块用来控制全自动显微镜系统的扫描动作、采集切片图像和将切片图像处理成图像数据；一存储模块，该模块用来存储切片的图像数据和其它病理信息数据；一发送数据模块，该模块用来向连接于网络的远程会诊平台及专家端发送切片图像数据和/或其它病理信息数据；一信息处理模块，该模块用来接受输入或来自于网络传入的指令，并对输入或指令进行分析、处理，输出对应的控制信号；一通知模块，该模块用来产生通知，并将通知通过网络发送给指定的专家端；一多专家共览会诊处理模块，该模块用来处理多专家同时进行会诊的过程；以及

多个专家端，每个专家端分别设有固定式或移动式终端处理设备，专家端的终端处理设备通过网络与远程会诊平台及各个医院端相连接；该终端处理设备设有：一全自动显微镜系统操控模块，该模块可通过网络向医院端的计算机处理系统发送操控指令，通过医院端的计算机处理系统对医院端的全自动显微镜系统进行操控；一存储模块，该模块用来存储切片的图像数据和其它病理信息数据；一信息读取模块，该模块用来通过网络从医院端或远程会诊平台中读取切片的图像数据和/或其它病理信息数据；一信息发送模块，该模块用来通过网络向医院端或远程会诊平台发送信息。

一种基于数字切片的数字病理远程诊断方法，包括如下步骤：

A.医院端的计算机处理系统接受病理信息的输入；

B.医院端的计算机处理系统启动扫描软件，对全自动显微镜系统进行控制，将病理切片按病理诊断场景扫描成对应的数字切片；

C.医院端的计算机处理系统启动控制软件，并按场景将数字切片存储在医院端的计算机处理系统内，或通过网络传送到远程会诊平台的服务器中，或通过网络传送到会诊专家的固定式或移动式终端处理设备中；然后向会诊专家的固定式或移动式终端处理设备中发送会诊通知；

D.专家端的固定式或移动式终端处理设备启动控制软件，从本终端处理设备的存储装置中调取医院端发送的数字切片，或是根据所述通知从远程会诊平台的服务器或医院端的计算机处理系统中下载数字切片；

E.专家端的固定式或移动式终端处理设备向医院端的计算机处理系统请求操控全自动显微镜系统，经医院端的计算机处理系统回复同意后，专家端的固定式或移动式终端处理设备向医院端的计算机处理系统发送操控指令，通过医院端的计算机处理系统操控全自动显微镜系统对病理切片进行远程扫描；

F.专家端的固定式或移动式终端处理设备根据输入指令，向医院端的计算机处理系统发送反馈意见，医院端的计算机处理系统根据反馈意见向专家端的固定式或移动式终端处理设备发送作为补充用的其它病理信息数据；

G.专家端的固定式或移动式终端处理设备接受会诊意见输入，并将该会诊意见通过网络发送给医院端的计算机处理系统，由医院端的计算机处理系统进行处理。

所述的步骤B包括如下步骤：

B1.进片机进片；

B2.宏观摄像头摄像；

B3.识别切片标签；

B4.识别病理组织区域；

B5.计算机优化聚焦点；

B6.逐点聚焦建立聚焦模型；

B7.在低倍下快速扫描一个切片的全图；

B8.在高倍下根据聚焦模型，进行全组织区域的扫描或定义的若干感兴趣区域；

B9.拼接存储数字切片；

B10.退出切片回到进片机内。

所述的步骤B1进片机进片，是全自动显微镜用进片机进行病理切片的无人干预的批处理扫描。

所述的步骤B2宏观摄像头摄像、步骤B3识别切片标签和步骤B4识别病理组织区域，是在切片从进片机到载物台的推进时，预停到一个装有被光源的位置，宏观数码摄像头对切片进行全景拍照；宏观数码摄像头预先进行了二个变换校正，第一个是光学镜头的畸变矫正以补偿由于短焦距带来的镜头畸变影响，第二个是宏观数码摄像头坐标系与载物台坐标系的变换校正，以将宏观图像的位置与载物台的具体位置对应起来；然后进行标签识别和条形码识别，在识别出标签区域后，进行条形码的识别，条形码是一维或者二维码，通过图像分割识别的方式读取；接着对宏观切片中的病理组织区域进行自动识别，找到组织区域在切片上的位置，并将此位置变换为载物台坐标系的具体位置坐标。

所述的步骤B5计算机优化聚焦点和步骤B6逐点聚焦建立聚焦模型，是将宏观图像得到的病理组织区域变换到在高倍的坐标系下后，按照点最优分布算法，选取若干点，均匀分布到组织所在区域，载物台再移动到这些分布点，逐点进行自动聚焦，得到每点的最佳聚焦z位置，通过这些点，建立一个最优三角面组合的切片表面变化的曲面，从而建立z平面的聚焦数学模型。

所述的步骤B9拼接存储数字切片中，扫描数字切片的数据是采用微软的xml结构存储格式，一个切片一个数据文件，其扫描信息包括扫描物镜、扫描区域、日期、比例尺、分辨率、扫描层数、存储格式和文件大小；图像数据用Jpeg或Jpeg2000进行压缩，并采用数据存储软件库AAF进行存储。

所述的步骤D，包括如下步骤：

D1.专家端的固定式或移动式终端处理设备根据医院端的通知，判断数字切片的存储位置，当医院端发送的数字切片是在本机时，继续下一步骤，否则转步骤D3；

D2.固定式或移动式终端处理设备从本机的存储装置内调取数字切片至内存；而后，转至步骤D4；

D3.专家端的固定式或移动式终端处理设备通过网络登陆远程会诊平台的服务器或是医院端的计算机处理系统，从中下载数字切片至本机的内存；

D4.打开数字切片；

D5.显示数字切片；

D6.对数字切片显示图像的标记进行处理。

所述的固定式或移动式终端处理设备为固定计算机、手提计算机、iPad移动智能手机、iPhone移动智能手机或Android移动智能手机。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，是采用可制作数字切片和进行远程遥控的自动显微镜系统来对病理切片进行扫描，该全自动显微镜系统包括x轴、y轴、z轴、物镜、光源、宏观数码摄像头、扫描数码摄像头和进片机等，受计算机控制，在扫描开始前，自动显微镜从进片机中推出一个切片，在推出过程中通过自动显微镜的宏观摄像头成像整个宏观切片的图像，或在低倍下快速扫描一个切片的全图，然后通过计算机识别的方法识别出切片上的条形码，并找到切片上的组织部分及分布。在有组织的部分均匀选取若干个控制点，全自动显微镜依次在扫描倍数下自动聚焦这些点，得到其聚焦位置的x、y、z值，用这些点建立一个切片组织表面上的x、y、z的聚焦数学模型。通过识别出的组织区域和定义的聚焦模型，系统显微镜软件可自动切换到一指定的高倍数物镜进行扫描，将此倍数下的切片组织扫描为数字切片，扫描中根据定义的聚焦模型对每个视场自动进行z轴聚焦面的估计计算，并定位到计算出的z轴平面，保证每个视场图像在最佳聚焦面，扫描时保证数码摄像头与自动显微镜载物台的控制移动严格同步，以保证载物台移动和数码摄像头曝光的依次进行和无缝配合达到最佳扫描速度，扫描中的每一个视场图像以一种特殊格式的方式存放到一个硬盘文件中，使后续软件能够方便读取和浏览。在扫描完成一张切片后，自动显微镜可将该切片自动送回到进片机，然后从进片机中推出一张新的切片，扫描流程周而复始，全自动进行，可进行批量通宵自动扫描批处理。

在需要远程专家比较急迫的做病理诊断或网络传输条件不好的场合，全自动显微镜系统进行感兴趣区域(ROI)的扫描模式，即在低倍如4倍物镜或10倍物镜扫描整个病理切片，然后指定一些局部可疑需诊断区域采用高倍数如20倍物镜或40倍物镜的扫描，这样既扫描时间短，扫描数字切片的数据量也小，便于快速及时数据传输，也能克服网络性能不足，带宽不高的场合。

全自动显微镜系统软件能通过远程进行遥控，包括实时远程控制显微镜的x轴，y轴，z轴的任意移动，物镜切换，光源调节，数码摄像头设置，也包括位置记忆，自动对焦，视频和语音实时沟通，图像压缩网络传输，拍照，录像，测量，文件传送，并可同时多专家多地同时共览，进行会诊。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，可实现医院端和远程专家端连接进行会诊。医院的自动显微镜在扫描数字切片后，可根据具体情况将数字切片：一是，传送到指定网络服务器；二是，传送到指定专家的计算机；三是，将存储在扫描仪器的计算机的数字切片通过网络让远程专家直接访问，即P2P的方法进行远程数字切片浏览的诊断。在需要及时远程诊断时，采用专家直接远程操控显微镜对冰冻切片进行实时浏览观测和诊断。

将数字切片传送到指定网络服务器过程：数字切片在扫描制作完成后，按指定的网络服务器传送，指定的网络服务器具有组织、管理、分类、检索、浏览切片和管理用户权限的功能，并能提供方便快捷的浏览方式，提供不需安装软件直接上网登陆就可访问数字切片的网页式浏览，和提供功能强大需安装软件进行切片定量分析和导出，录音录像等功能，传送完成后，系统给专家手机发一个短信或通过发送给专家一个电子邮件，提醒专家及时上网进行诊断。

将数字切片传送到指定专家的计算机的过程：扫描完成的数字切片也可根据需要直接传送给指定专家的计算机内。传输完成后，专家的计算机会自动打开切片浏览软件并显示刚上传的切片，提醒专家进行诊断，也可设置手机短信，电子邮件等多重提醒。

将存储在扫描仪器的计算机的数字切片通过网络让远程专家直接访问的过程：扫描完的数字切片直接存储在扫描仪器计算机的硬盘中，一旦扫描完成，会向专家发送短信，电子邮件，紧急时也可通过电话知会专家上网连接到该计算机的数字切片和其他病理信息进行远程诊断。

专家直接远程操控显微镜对冰冻切片进行实时浏览观测和诊断的过程：病人在手术台上急需专家诊断意见的场景，采用无需花时间扫描数字切片，而是直接将自动显微镜连接到网络上的方法，这时专家可及时通过互联网操控远程自动显微镜进行临时提取的冰冻病理切片和相关病理信息进行远程诊断，并即刻给出诊断意见知道病人手术进行的方向和治疗手段。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，在专家端交互操作和出具诊断意见的过程中：

在数字切片传送到服务器或专家的计算机后，专家进行数字切片的浏览，标注，拍图，测量和分析，如果在分析中发现还需补充信息即补充其它病理信息，如需要大体图片，或还需一些免疫组化试验的图片，或其他任何对诊断意见需要的信息，专家可在软件中填写一个相应需求信息，反馈给医院端计算机；如果专家浏览分析的是ROI数字切片，而专家还需要看医院扫描的ROI区域没有包含的位置和部分，专家可以通过添加感兴趣区域ROI的方法，在现有图像进行标注，标准完后传送给医院方进行补扫。这个方法可以迭代交互进行指导获得专家希望的诊断信息为止，软件中包含了整个操作的实现。

在数字切片没有传送到服务器或专家计算机，而是存储在扫描计算机或医院本地网络计算机的应用场景，专家直接联结医院数字切片所在的计算机进行浏览，标注，拍图，测量和分析，即P2P连接。专家在这种诊断方法可以包含上述中的操作方法，索取更多的病理信息或添加更多ROI区域的扫描外，专家还可以与医院进行及时通讯，如语音交流，文字交流，视频交流，文件传送等在线双方的直接沟通，达到获取正确详细全面的病理信息以帮助专家进行诊断。

在数字切片既没有传送到服务器或专家计算机，也没有存储在扫描计算机或医院本地网络计算机的应用场景，如病人手术中的病理组织诊断或其他冰冻病理切片的实时处理，专家接到需实时诊断的电话，短信或邮件后，可直接连接到自动显微镜所在的网络计算机，通过远程控制自动显微镜仪器，即通过Tele的方式进行诊断，这是专家看的不是数字切片，而是远方显微镜下的真实病理切片的图像，这是专家可自己操控显微镜，切片物镜，移动视场，对焦，拍图，录像，读取病理信息等。还可以与医院语音，文字，视频，文件等在线实时沟通，以取得所有诊断所需信息并进行在线诊断。

在各种场景，当专家完成诊断后，将做出一个诊断报告。诊断报告包含报告表单和各种诊断相关信息，包括专家对病理部位的截图，截图标注，建议，诊断意见，诊断结论，语音医嘱，专家电子签名等。诊断报告表单是医院设定的一个报告模板。所有内容都是电子存储，再专家提交后自动通过网络将诊断报告书和相关诊断信息传送到医院对应的病人病理号的数据库中，并提示医院该远程诊断的完成和诊断报告书的到达。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，在医院端交互操作和出具病理报告或进行相应手术和治疗的过程中：

在上传全扫描数字切片或ROI数字切片到网络服务器或专家计算机的场景，有可能专家在远程诊断时还需要进一步的信息提供，如病理资料，大体图片，免疫组化，以及反馈回来需提供扫描的ROI区域信息，医院进行各种专家所需材料的准备，或根据反馈的ROI区域通过进片机或切片条形码ID取出对应切片进行ROI的补充扫描，完成后以同样的传输手段和交互方法。反馈和交互沟通都是通过网络进行，主要用于离线诊断。

在数字切片存储在扫描计算机或医院本地网络计算机的应用场景，医院和专家可以通过离线的方式同医院沟通。因为切片在医院端的计算机上，医院和专家也可以直接通过在线的方式，即医院和专家通过P2P连接和及时通软件功能进行语音，文字，视频的交流，任何诊断所需信息都通过在线实施反馈的方式获取。此模式也可有多个专家在不同地点同时进行会诊。

在病人手术中的病理组织诊断或其他冰冻病理切片的实时处理的情况，医院同专家的实施沟通通过Tele的方法进行。除包含上述的P2P和及时通方法外，还可以进行Tele诊断，即医院的自动显微镜直接通过网络让专家进行控制，医院可根据专家操控远程显微镜的过程中，配合专家补充提供各种所需的诊断信息，使专家能完成有效诊断。此模式也可有多个专家在不同地点同时进行会诊。

出报告和相应手术和治疗，在各种应用场景，医院收到专家提供的签有专家电子签名的诊断报告单和其他各种诊断附加信息后，就可结合病人的情况，结合专家的远程诊断或多个专家的会诊意见，综合进行下一步的处理，给病人出具治疗意见报告单，手术中的病人下一步手术方向，或治疗方案。

本发明的有益效果是，由于采用了一远程会诊平台、多个医院端和多个专家端来构成基于数字切片的数字病理远程诊断系统，且医院端包含有全自动显微镜系统和计算机处理系统，在医院端通过计算机处理系统对全自动显微镜系统进行控制，将病理切片自动扫描处理成数字切片，并将该数字切片存储在计算机处理系统的本机存储装置中或是通过网络发送给远程会诊平台的服务器或是专家端的固定式或移动式终端处理设备中，然后，向专家发送通知，在专家端专家可以根据通知从固定式或移动式终端处理设备中读取数字切片或者是通过网络从远程会诊平台的服务器或医院端的计算机处理系统中读取数字切片，进行分析后，专家端通过网络向医院端的计算机处理系统发送会诊意见。该系统及其方法是利用自动显微镜，将制作的玻璃病理扫描成数字切片，上传到互联网的服务器或是专家的计算机，并通过网络或短信的方式通知专家，专家可在任何时间，任何地点，通过固定计算机或移动终端对数字切片进行诊断，并将诊断结果传回到医院方，该系统及其方法非常适合于像中国这种幅员广大，边远农村地区专家资源比较匮乏的情况使用，能够通过该发明对乡村的病人进行快速的，准确的，和有效的病理诊断及治疗。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的系统构造示意图；

图2是本发明的方法的总流程图；

图3是本发明的方法中远程病理诊断医院开始会诊的过程的示意图；

图4是本发明的方法的扫描数字切片的流程图；

图5是本发明的方法中传输数字切片的过程的示意图；

图6是本发明的方法的远程专家会诊的流程图；

图7是本发明的方法中远程实时控制显微镜的过程的示意图；

图8是本发明的方法中专家反馈意见的处理过程的示意图；

图9是本发明的方法中医院端的会诊意见及医疗处理的过程的示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1所示，本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统，包括：

一远程会诊平台1，该远程会诊平台设有连接于网络的服务器11，该服务器设有一用来管理和存储数字切片及其它病理信息的存储、处理模块111、一用来实现上网登陆就可访问数字切片进行网页式浏览的接口模块和一用来实现用户权限管理的控制模块112；

多个医院端2，每个医院端2分别设有全自动显微镜系统21和计算机处理系统22，医院端的计算机处理系统22通过网络与远程会诊平台的服务器11相连接；医院端的计算机处理系统22通过控制器23与全自动显微镜系统21相连接，计算机处理系统22向控制器23输出驱动信号，通过全自动显微镜系统21对切片进行扫描；该计算机处理系统22设有：一切片扫描采集模块221，该模块221用来控制全自动显微镜系统21的扫描动作、采集切片图像和将切片图像处理成图像数据；一存储模块222，该模块222用来存储切片的图像数据和其它病理信息数据；一发送数据模块223，该模块223用来向连接于网络的远程会诊平台1及专家端3发送切片图像数据和/或其它病理信息数据；一信息处理模块224，该模块224用来接受输入或来自于网络传入的指令，并对输入或指令进行分析、处理，输出对应的控制信号；一通知模块225，该模块225用来产生通知，并将通知通过网络发送给指定的专家端；一多专家共览会诊处理模块226，该模块226用来处理多专家同时进行会诊的过程；以及

多个专家端3，每个专家端分别设有固定式或移动式终端处理设备31，专家端的终端处理设备31通过网络与远程会诊平台1及各个医院端2相连接；该终端处理设备31设有：一全自动显微镜系统操控模块311，该模块311可通过网络向医院端的计算机处理系统22发送操控指令，通过医院端的计算机处理系统22对医院端的全自动显微镜系统21进行操控；一存储模块312，该模块312用来存储切片的图像数据和其它病理信息数据；一信息读取模块313，该模块313用来通过网络从医院端或远程会诊平台中读取切片的图像数据和/或其它病理信息数据；一信息发送模块314，该模块314用来通过网络向医院端2或远程会诊平台1发送信息。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统，采用了全自动显微镜系统，该全自动显微镜系统主要由两部分组成，即自动显微镜和自动进片机。

自动显微镜采用无限远色差校正光学系统，配置130万像素数码摄像系统，四轴电机控制，分别为：载物台X轴和Y轴、调焦Z轴和物镜转换器轴。载物台XY轴采用精密丝杆和导轨传动，电机控制分辨率为0.6um，重复定位精度＜1um；调焦轴Z轴分辨率为0.03um，重复定位精度＜1um，满足了显微镜高精度的定位要求。物镜转换器为五孔转换器，可配置5个不同放大倍数的物镜。显微镜光源亮度可自动调整，亮度分为1000级(0至99.9)。

自动进片机可在计算机控制下，自动完成向显微镜送片和取片的动作，从而使显微镜可以在无人职守下24小时连续自动工作。

自动进片机包括切片进给装置和安装在显微镜的载物台上的夹片装置；切片进给装置包括可放置多个切片的切片盒、可带动切片盒升降的托架、可从切片盒的后部推送出切片的送片推板、准确控制切片盒升降的定位检测装置，可检测切片是否在切片盒内正确位置的切片感应装置和一钩子拨板；夹片装置包括用来容纳切片的切片定位槽、用来对进入切片定位槽的切片进行锁扣并与钩子拨板配合工作的切片钩子、用来将切片从切片定位槽中推回切片盒的放片推板。

计算机处理系统通过控制器与全自动显微镜系统相连接，该控制器包括了显微镜所有的驱动和控制电路，主要有：开关电源、光源控制电路、电机运动控制电路、计算机通讯电路。控制盒主控CPU采用32位ARM7嵌入式处理器，固件程序基于uCOSII嵌入式实时操作系统，多任务处理，吞吐量大，能够满足计算机实时频繁控制显微镜的要求。

参见图2所示，本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断方法，包括如下步骤：

A.医院端的计算机处理系统接受病理信息的输入；即远程病理诊断医院开始会诊，如图2中的步骤①所示；

B.医院端的计算机处理系统启动扫描软件，对全自动显微镜系统进行控制，将病理切片按病理诊断场景扫描成对应的数字切片；即扫描数字切片，如图2中的步骤②所示；

C.医院端的计算机处理系统启动控制软件，并按场景将数字切片存储在医院端的计算机处理系统内，或通过网络传送到远程会诊平台的服务器中，或通过网络传送到会诊专家的固定式或移动式终端处理设备中；然后向会诊专家的固定式或移动式终端处理设备中发送会诊通知；即传输数字切片，如图2中的步骤③所示；

D.专家端的固定式或移动式终端处理设备启动控制软件，从本终端处理设备的存储装置中调取医院端发送的数字切片，或是根据所述通知从远程会诊平台的服务器或医院端的计算机处理系统中下载数字切片；即远程专家会诊，如图2中的步骤④所示；

E.专家端的固定式或移动式终端处理设备向医院端的计算机处理系统请求操控全自动显微镜系统，经医院端的计算机处理系统回复同意后，专家端的固定式或移动式终端处理设备向医院端的计算机处理系统发送操控指令，通过医院端的计算机处理系统操控全自动显微镜系统对病理切片进行远程扫描；即远程实时控制显微镜的过程，如图2中的步骤⑤所示；

F.专家端的固定式或移动式终端处理设备根据输入指令，向医院端的计算机处理系统发送反馈意见，医院端的计算机处理系统根据反馈意见向专家端的固定式或移动式终端处理设备发送作为补充用的其它病理信息数据；即专家反馈意见的处理过程，如图2中的步骤⑥所示；

G.专家端的固定式或移动式终端处理设备接受会诊意见输入，并将该会诊意见通过网络发送给医院端的计算机处理系统，由医院端的计算机处理系统进行处理；即医院端的会诊意见及医疗处理的过程，如图2中的步骤⑦所示。

参见图3所示，在远程病理诊断医院开始会诊的过程中，包括：

准备病理信息；

准备组织切片；

建立病人会诊档案；

选择会诊专家。

参见图4所示，所述的步骤B包括如下步骤：

B1.进片机进片；

B2.宏观摄像头摄像；

B3.识别切片标签；

B4.识别病理组织区域；

B5.计算机优化聚焦点；

B6.逐点聚焦建立聚焦模型；

B7.在低倍下快速扫描一个切片的全图；

B8.在高倍下根据聚焦模型，进行全组织区域的扫描或定义的若干感兴趣区域；

B9.拼接存储数字切片；

B10.退出切片回到进片机内。

所述的步骤B1进片机进片，是全自动显微镜用进片机进行病理切片的无人干预的批处理扫描。

放置50片玻璃切片，结合精准的自动载物平台，完成显微样自动送取切片，达到无人看顾，长时间自动送切片、自动定位、自动扫描目标，实现大量切片的自动化处理，把大量的切片标本设定好按下开始键，即开始自动进行，进片机设置有各种状态显示，可进行容错或出错报警等处理，夜里也可以进行批量扫描工作，大幅度提高了工作效率。

所述的步骤B2宏观摄像头摄像、步骤B3识别切片标签和步骤B4识别病理组织区域，是在切片从进片机到载物台的推进时，预停到一个装有被光源的位置，宏观数码摄像头对切片进行全景拍照；宏观数码摄像头预先进行了二个变换校正，第一个是光学镜头的畸变矫正以补偿由于短焦距带来的镜头畸变影响，第二个是宏观数码摄像头坐标系与载物台坐标系的变换校正，以将宏观图像的位置与载物台的具体位置对应起来；然后进行标签识别和条形码识别，在识别出标签区域后，进行条形码的识别，条形码是一维或者二维码，通过图像分割识别的方式读取；接着对宏观切片中的病理组织区域进行自动识别，找到组织区域在切片上的位置，并将此位置变换为载物台坐标系的具体位置坐标。

所述的步骤B5计算机优化聚焦点和步骤B6逐点聚焦建立聚焦模型，是将宏观图像得到的病理组织区域变换到在高倍的坐标系下后，按照点最优分布算法，选取若干点，均匀分布到组织所在区域，载物台再移动到这些分布点，逐点进行自动聚焦，得到每点的最佳聚焦z位置，通过这些点，建立一个最优三角面组合的切片表面变化的曲面，从而建立z平面的聚焦数学模型。

在低倍下快速扫描一个切片的全图；在系统校正过程中对显微镜各倍数的相对z位置进行校正，因此在切换物镜后不用再进行聚焦，将已建立的聚焦模型及物镜相对位置的偏移及可计算出当前物镜在当前位置下的最佳聚焦面。低倍下快速扫描一个切片的全图即可使扫描时间大大缩短，也可提供给专家一个初步诊断组织的一个快速方法，也符合病理专家在镜下观察的模式。

在高倍下根据聚焦模型，进行全组织区域的扫描或定义的若干感兴趣区域的扫描。在扫描中达到每个聚焦点，可以选项对视场进行再次聚焦和将此聚焦值与原有位置进行比较，进行模型校正以克服在扫描过程中由于仪器硬件各种原因是模型发现小量偏移的补偿。扫描设计中采用了多线程编程模式和并行处理模式，是成像，载物台移动，图像处理，拼接等各环节同步并行进行，充分利用计算机多核的优势，提升扫描速度。同时扫描中根据识别出的病理组织区域，采用只对有组织的位置进行扫描，空白地方就跳过去，进一步优化扫描性能。

所述的步骤B9拼接存储数字切片中，扫描数字切片的数据是采用微软的xml结构存储格式，一个切片一个数据文件，其扫描信息包括扫描物镜、扫描区域、日期、比例尺、分辨率、扫描层数、存储格式和文件大小；图像数据用Jpeg或Jpeg2000进行压缩，并采用数据存储软件库AAF进行存储。

扫描数字切片的数据采用微软的xml结构存储格式，优化了存储结构和过程，一个切片一个数据文件，包含所有扫描信息，如扫描物镜，扫描区域，日期，比例尺，分辨率，扫描层数，存储格式，文件大小等。图像数据用Jpeg或Jpeg2000进行压缩，选取最优压缩因子，数据格式满足DICOM全扫数字切片(WSI)存储标准。对文件用一种高效的数据存储软件库AAF(Advanced Authoring Format)进行存储，提高了存储和读取效率。

在扫描切片过程中：

可以通过进片机自动送片退片，进行无人干预的全自动批量切片扫描处理；

可以通过宏观摄像头自动抓取切片的整体图片，并自动提取出切片的标签，条形码，自动识别出病理组织在切片上的位置区域；

可以通过在高倍下从识别出的病理组织位置区域，自动按最优模式均匀分布若干个聚焦点，控制扫描平台对这些点进行自动聚焦，并建立一个聚焦模式，指导扫描中对每个视场的聚焦位置自动进行调整，达到最佳聚焦面的扫描图片采集；

可以通过显微镜扫描平台的自动控制(X/Y/Z/物镜转换等)，可实现快速、稳定的切片扫描；

可以自动控制扫描平台，实现切片不同倍率、不同区域的全自动扫描和拼接；

支持标准切片多种模式扫描，如ROI扫描(低倍全视野+高倍区域扫描)、标准快速扫描、高精度扫描(每个视野自动聚焦)、多层融合扫描(每个视野自动多层融合)等，适应不同切片的应用需要；

可选择切片加密扫描，如加密狗、口令等加密方式，保护数字切片的安全性；

ROI扫描方式：在低倍全视野扫描图像上，选择多处感兴趣区域，在不同高倍率下进行扫描，整个文件存储空间小，只需从几MB起，方便储存和交流；

数据存储和导出支持JPEG和JPEG2000格式，支持ROI采图；

支持荧光VM切片扫描。

参见图5所示，在传输数字切片的过程中，可以存储在本地服务器即计算机处理系统，也可以存储到远程切片服务器即远程会诊平台的服务器，还可以存储到远程专家计算机即专家端的固定式或移动式终端处理设备。

存储在本地服务器包括切片的管理分类、病理信息的集成和通知远程专家。

存储到远程切片服务器包括上传病理信息、上传数字切片和通知远程专家。

存储到远程专家计算机包括上传病理信息、上传数字切片和通知远程专家。

通过配置将扫描完成后将数字切片直接存储在本地服务器，本地服务器软件具有各种对数字切片进行操作的功能，包括数字切片管理软件，数字切片浏览软件，数字切片分析软件等，一方面方便用户即扫即用，扫描完成后即可进行各种后续操作，进行数字切片的管理，分类，及与病理信息的集成；另一方面可直接将该计算机连接到互联网上，专家可以从远程直接连接到该计算机，可以马上进行诊断，缩短诊断时间。

在数字切片扫描完成后，扫描的数字切片和相关病理信息通过连接的互联网络传输到互联网上的指定服务器，传输的切片通过Jpeg或Jpeg2000图像压缩以减少传输数据量，传输采用FTP方式或WCF方式，整个传输过程在扫描完成后自动同步进行，也可一次传输多个数字切片。

在数字切片扫描完成后，扫描的数字切片和相关病理信息通过连接的互联网络传输到也连接到互联网上的指定专家的计算机，传输的切片通过Jpeg或Jpeg2000图像压缩以减少传输数据量，传输采用FTP方式或WCF方式，整个传输过程在扫描完成后自动同步进行，也可一次传输多个数字切片，传输采用P2P技术，双方在防火墙内或通过多级路由器的内网IP地址也能传输。

在数字切片传输完成，达到目的地远程服务器或远程计算机，自动显微镜系统会向指定专家发送在线通知，通知专家进行远程诊断，在线通知包括电话，手机短信，电子邮件，及时通消息或其它在线方法。

医院端的计算机处理系统具有如下功能：

对诊断病例的类型、站点、诊断的例数、诊断专家等信息进行任意时时间段进行报表统计；

搜索功能：可以按时间进行搜索已诊断病例；

导出功能：以XLS方式导出到本地计算机，便于用户统计和管理已诊断的病例；

本地切片库显示本地计算机存储的所有已上传切片、未上传切片和ROI反馈切片；

切片显示列表中显示所有切片的相关信息，包括缩略图、切片名称、物镜倍数、创建时间、图像大小、路径；

本地病例显示导出到本地计算机的所有病例(包括未提交病例、待诊断病例、已诊断病例)；

病例列表中显示病例的相关信息，包括病理号、病人姓名、年龄、性别、取材部位、临床所见、大体所见、初诊意见、专家等信息。

数码显微图像分析软件系统进行病理资料管理、图像分析及图文报告输出系统，实现了病理科数字化、智能化的网络管理；实现流程设置与管理，跨数据库查询；可与医院的HIS\PACS系统连接，实现病理科信息系统的数字化。

切片扫描完，用户可以将切片上传到互联网上的指定切片服务器上保存并共享，以提供给远程专家对切片进行观察、分析和诊断。在上传过程中，扫描记录的状态和进度栏会显示切片当前状态和上传进度，方便用户及时了解上传状态。在扫描记录中，可选择任何需要上传的切片，可以一次性上传多张切片。

参见图6所示，所述的步骤D，包括如下步骤：

D1.专家端的固定式或移动式终端处理设备根据医院端的通知，判断数字切片的存储位置，当医院端发送的数字切片是在本机时，继续下一步骤，否则转步骤D3；

D2.固定式或移动式终端处理设备从本机的存储装置内调取数字切片至内存；而后，转至步骤D4；

D3.专家端的固定式或移动式终端处理设备通过网络登陆远程会诊平台的服务器或是医院端的计算机处理系统，从中下载数字切片至本机的内存；

D4.打开数字切片；

D5.显示数字切片；即浏览切片察看病理信息；

D6.对数字切片显示图像的标记进行处理。

远程专家收到诊断请求后，可用个人计算机如笔记本电脑或其他移动设备如iPad，在任何地方通过有线网络，无线Wifi，或3G上网连接和登陆到数字切片服务器，对数字切片和相关病理信息进行浏览，分析，测量和诊断。

远程专家在浏览数字切片和相关病理信息发现需要更多的信息时，直接在切片部位勾画出区域，填写文字，或直接电话，短信，及时通消息，网络视频，网络会议等手段与扫描站点进行双向沟通，站点根据专家的需求和意见扫描反馈区域并重新上传，或按要求提供所需信息，专家获得足够的诊断信息进行更准确和有效的诊断。

专家端的固定式或移动式终端处理设备具有如下功能：

支持多切片进行同步对比浏览；

上下左右自动随意移动并能改变移动速度，随时添加标注；

与他人共览同一个数字切片库；

任意文字、标点符号的输入，并对其颜色、字体大小自定义；

对数字切片进行标注，测量长度、周长、面积等，并可对标注进行排序及按标注导航浏览；

有多个标注时，可以用置顶和置底把选中的标注(文字除外)放在所有标注的最顶或最底层；

多种方式ROI切片制作功能；

录制功能，能够录屏录音，将整个数字切片操作过程录制起来；

专家可利用专业数字切片会诊平台，仅通过浏览器，即可进行数字切片的病理远程诊断或会诊，不受时间与空间限制；

专家根据上传的ROI切片(低倍背景图像+不同高倍区域)，可选择不同区域和高倍进行反馈，系统根据专家反馈，进行ROI切片扫描并重新上传；

具有冰冻切片在线远程快速诊断的功能；

全自动显微镜平台医院端的病理医师可授权给异地的病理专家，病理专家可自行对全自动显微镜平台进行实时遥控，远程观察在不同显微镜物镜倍数下的玻璃切片图像，并及时给临床医师做出诊断报告；

专家与病理医师实时交流、讨论的必备工具；

专家诊断或会诊过程中，可对数字切片进行截图，并对截图进行说明解释，然后填写诊断意见，提交病理诊断报告，可选择电子签名；

专家诊断或会诊结束后，系统可自动下载专家诊断报告，并打印；

若专家在诊断过程中因缺少诊断材料，比如：因缺少影像材料或因切片质量问题而无法诊断的病例，专家端可以将该病例退回到本地的病例中，要求补充完整的诊断材料。该功能实现了患者、医院、专家之间远程诊断信息的及时传递，使病理医生、临床医生在最短的时间内取得诊断报告(被誉为肿瘤诊断的“金标准”)，使患者得到及时的救治。

参见图7所示，在远程实时控制显微镜的过程中，包括如下过程：

专家连接远程网络显微镜；

专家控制远程网络显微镜；

抓取图片；进行视频，语音，文字和文件交流；实时浏览显微镜下视场。

专家通过互联网络对远程网络显微镜直接控制进行病理诊断，同时本地显微镜用户与远程专家之间的直接网络交流，包括视频，语音，文字，文件，显微镜控制的基本功能及提高用户观察效率的各种自动化功能，显微镜的x，y移动、聚焦、切换物镜、调整数字光源、控制摄像头、抓取图片、填写诊断意见，方便远程专家精确快速地进行各种显微镜操作、做出诊断和提供诊断报告。

专家可远程实时遥控全自动显微镜平台，远程观察玻璃切片图像，进行实时交流、讨论、诊断等，实现对冰冻进行快速远程诊断；

多个专家通过互联网络连接到服务器或一台指定网络计算机登录后同时同步浏览同一个数字切片和病理信息，多人共览和网络讨论的方式进行远程多人会诊，每个专家可会议成员请求被授予操作数字切片权，取得操作数字切片的权限，将操作权利移交给所选择的会议成员，发表意见，上传下载共享文件资料，进行语音交流和视频交流等及时通讯的各种聊天交流功能。

基于P2P技术的互联网VM数字切片通讯，实现多个专家同时浏览同一张数字切片的某个指定位置(有一个主控操作移动切片)，进行远程会诊，多人交流，一起讨论，以及文件即时传输。

参见图8所示，在专家反馈意见的处理过程中，包括如下过程：

浏览数字切片诊断需进一步信息；

画ROI，反馈；

需免疫组化实验，反馈；

需其他各种病理信息，反馈；

通过语音反馈(电话，短信，Skype，QQ)；

通过邮件反馈。

参见图9所示，在会诊意见及医疗处理的过程中，包括如下过程：

医院收到专家会诊报告；

医院确诊，出具诊断报告；

选择治疗方案和/或手术方案。

所述的固定式或移动式终端处理设备为固定计算机、手提计算机、iPad移动智能手机、iPhone移动智能手机或Android移动智能手机。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，是采用可制作数字切片和进行远程遥控的自动显微镜系统来对病理切片进行扫描，该全自动显微镜系统包括x轴、y轴、z轴、物镜、光源、宏观数码摄像头、扫描数码摄像头和进片机等，受计算机控制，在扫描开始前，自动显微镜从进片机中推出一个切片，在推出过程中通过自动显微镜的宏观摄像头成像整个宏观切片的图像，或在低倍下快速扫描一个切片的全图，然后通过计算机识别的方法识别出切片上的条形码，并找到切片上的组织部分及分布。在有组织的部分均匀选取若干个控制点，全自动显微镜依次在扫描倍数下自动聚焦这些点，得到其聚焦位置的x、y、z值，用这些点建立一个切片组织表面上的x、y、z的聚焦数学模型。通过识别出的组织区域和定义的聚焦模型，系统显微镜软件可自动切换到一指定的高倍数物镜进行扫描，将此倍数下的切片组织扫描为数字切片，扫描中根据定义的聚焦模型对每个视场自动进行z轴聚焦面的估计计算，并定位到计算出的z轴平面，保证每个视场图像在最佳聚焦面，扫描时保证数码摄像头与自动显微镜载物台的控制移动严格同步，以保证载物台移动和数码摄像头曝光的依次进行和无缝配合达到最佳扫描速度，扫描中的每一个视场图像以一种特殊格式的方式存放到一个硬盘文件中，使后续软件能够方便读取和浏览。在扫描完成一张切片后，自动显微镜可将该切片自动送回到进片机，然后从进片机中推出一张新的切片，扫描流程周而复始，全自动进行，可进行批量通宵自动扫描批处理。

在需要远程专家比较急迫的做病理诊断或网络传输条件不好的场合，全自动显微镜系统进行感兴趣区域(ROI)的扫描模式，即在低倍如4倍物镜或10倍物镜扫描整个病理切片，然后指定一些局部可疑需诊断区域采用高倍数如20倍物镜或40倍物镜的扫描，这样既扫描时间短，扫描数字切片的数据量也小，便于快速及时数据传输，也能克服网络性能不足，带宽不高的场合。

全自动显微镜系统软件能通过远程进行遥控，包括实时远程控制显微镜的x轴，y轴，z轴的任意移动，物镜切换，光源调节，数码摄像头设置，也包括位置记忆，自动对焦，视频和语音实时沟通，图像压缩网络传输，拍照，录像，测量，文件传送，并可同时多专家多地同时共览，进行会诊。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，可实现医院端和远程专家端连接进行会诊。医院的自动显微镜在扫描数字切片后，可根据具体情况将数字切片：一是，传送到指定网络服务器；二是，传送到指定专家的计算机；三是，将存储在扫描仪器的计算机的数字切片通过网络让远程专家直接访问，即P2P的方法进行远程数字切片浏览的诊断。在需要及时远程诊断时，采用专家直接远程操控显微镜对冰冻切片进行实时浏览观测和诊断。

将数字切片传送到指定网络服务器过程：数字切片在扫描制作完成后，按指定的网络服务器传送，指定的网络服务器具有组织、管理、分类、检索、浏览切片和管理用户权限的功能，并能提供方便快捷的浏览方式，提供不需安装软件直接上网登陆就可访问数字切片的网页式浏览，和提供功能强大需安装软件进行切片定量分析和导出，录音录像等功能，传送完成后，系统给专家手机发一个短信或通过发送给专家一个电子邮件，提醒专家及时上网进行诊断。

将数字切片传送到指定专家的计算机的过程：扫描完成的数字切片也可根据需要直接传送给指定专家的计算机内。传输完成后，专家的计算机会自动打开切片浏览软件并显示刚上传的切片，提醒专家进行诊断，也可设置手机短信，电子邮件等多重提醒。

将存储在扫描仪器的计算机的数字切片通过网络让远程专家直接访问的过程：扫描完的数字切片直接存储在扫描仪器计算机的硬盘中，一旦扫描完成，会向专家发送短信，电子邮件，紧急时也可通过电话知会专家上网连接到该计算机的数字切片和其他病理信息进行远程诊断。

专家直接远程操控显微镜对冰冻切片进行实时浏览观测和诊断的过程：病人在手术台上急需专家诊断意见的场景，采用无需花时间扫描数字切片，而是直接将自动显微镜连接到网络上的方法，这时专家可及时通过互联网操控远程自动显微镜进行临时提取的冰冻病理切片和相关病理信息进行远程诊断，并即刻给出诊断意见知道病人手术进行的方向和治疗手段。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，在专家端交互操作和出具诊断意见的过程中：

在数字切片传送到服务器或专家的计算机后，专家进行数字切片的浏览，标注，拍图，测量和分析，如果在分析中发现还需补充信息即补充其它病理信息，如需要大体图片，或还需一些免疫组化试验的图片，或其他任何对诊断意见需要的信息，专家可在软件中填写一个相应需求信息，反馈给医院端计算机；如果专家浏览分析的是ROI数字切片，而专家还需要看医院扫描的ROI区域没有包含的位置和部分，专家可以通过添加感兴趣区域ROI的方法，在现有图像进行标注，标准完后传送给医院方进行补扫。这个方法可以迭代交互进行指导获得专家希望的诊断信息为止，软件中包含了整个操作的实现。

在数字切片没有传送到服务器或专家计算机，而是存储在扫描计算机或医院本地网络计算机的应用场景，专家直接联结医院数字切片所在的计算机进行浏览，标注，拍图，测量和分析，即P2P连接。专家在这种诊断方法可以包含上述中的操作方法，索取更多的病理信息或添加更多ROI区域的扫描外，专家还可以与医院进行及时通讯，如语音交流，文字交流，视频交流，文件传送等在线双方的直接沟通，达到获取正确详细全面的病理信息以帮助专家进行诊断。

在数字切片既没有传送到服务器或专家计算机，也没有存储在扫描计算机或医院本地网络计算机的应用场景，如病人手术中的病理组织诊断或其他冰冻病理切片的实时处理，专家接到需实时诊断的电话，短信或邮件后，可直接连接到自动显微镜所在的网络计算机，通过远程控制自动显微镜仪器，即通过Tele的方式进行诊断，这是专家看的不是数字切片，而是远方显微镜下的真实病理切片的图像，这是专家可自己操控显微镜，切片物镜，移动视场，对焦，拍图，录像，读取病理信息等。还可以与医院语音，文字，视频，文件等在线实时沟通，以取得所有诊断所需信息并进行在线诊断。

在各种场景，当专家完成诊断后，将做出一个诊断报告。诊断报告包含报告表单和各种诊断相关信息，包括专家对病理部位的截图，截图标注，建议，诊断意见，诊断结论，语音医嘱，专家电子签名等。诊断报告表单是医院设定的一个报告模板。所有内容都是电子存储，再专家提交后自动通过网络将诊断报告书和相关诊断信息传送到医院对应的病人病理号的数据库中，并提示医院该远程诊断的完成和诊断报告书的到达。

本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，在医院端交互操作和出具病理报告或进行相应手术和治疗的过程中：

在上传全扫描数字切片或ROI数字切片到网络服务器或专家计算机的场景，有可能专家在远程诊断时还需要进一步的信息提供，如病理资料，大体图片，免疫组化，以及反馈回来需提供扫描的ROI区域信息，医院进行各种专家所需材料的准备，或根据反馈的ROI区域通过进片机或切片条形码ID取出对应切片进行ROI的补充扫描，完成后以同样的传输手段和交互方法。反馈和交互沟通都是通过网络进行，主要用于离线诊断。

在数字切片存储在扫描计算机或医院本地网络计算机的应用场景，医院和专家可以通过离线的方式同医院沟通。因为切片在医院端的计算机上，医院和专家也可以直接通过在线的方式，即医院和专家通过P2P连接和及时通软件功能进行语音，文字，视频的交流，任何诊断所需信息都通过在线实施反馈的方式获取。此模式也可有多个专家在不同地点同时进行会诊。

在病人手术中的病理组织诊断或其他冰冻病理切片的实时处理的情况，医院同专家的实施沟通通过Tele的方法进行。除包含上述的P2P和及时通方法外，还可以进行Tele诊断，即医院的自动显微镜直接通过网络让专家进行控制，医院可根据专家操控远程显微镜的过程中，配合专家补充提供各种所需的诊断信息，使专家能完成有效诊断。此模式也可有多个专家在不同地点同时进行会诊。

出报告和相应手术和治疗，在各种应用场景，医院收到专家提供的签有专家电子签名的诊断报告单和其他各种诊断附加信息后，就可结合病人的情况，结合专家的远程诊断或多个专家的会诊意见，综合进行下一步的处理，给病人出具治疗意见报告单，手术中的病人下一步手术方向，或治疗方案。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统及其方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于数字切片的数字病理远程诊断系统，其特征在于：包括：

一远程会诊平台，该远程会诊平台设有连接于网络的服务器，该服务器设有一用来管理和存储数字切片及其它病理信息的存储、处理模块、一用来实现上网登陆就可访问数字切片进行网页式浏览的接口模块和一用来实现用户权限管理的控制模块；

多个医院端，每个医院端分别设有全自动显微镜系统和计算机处理系统，医院端的计算机处理系统通过网络与远程会诊平台的服务器相连接；医院端的计算机处理系统通过控制器与全自动显微镜系统相连接，计算机处理系统向控制器输出驱动信号，通过全自动显微镜系统对切片进行扫描；该计算机处理系统设有：一切片扫描采集模块，该模块用来控制全自动显微镜系统的扫描动作、采集切片图像和将切片图像处理成图像数据；一存储模块，该模块用来存储切片的图像数据和其它病理信息数据；一发送数据模块，该模块用来向连接于网络的远程会诊平台及专家端发送切片图像数据和/或其它病理信息数据；一信息处理模块，该模块用来接受输入或来自于网络传入的指令，并对输入或指令进行分析、处理，输出对应的控制信号；一通知模块，该模块用来产生通知，并将通知通过网络发送给指定的专家端；一多专家共览会诊处理模块，该模块用来处理多专家同时进行会诊的过程；以及

多个专家端，每个专家端分别设有固定式或移动式终端处理设备，专家端的终端处理设备通过网络与远程会诊平台及各个医院端相连接；该终端处理设备设有：一全自动显微镜系统操控模块，该模块可通过网络向医院端的计算机处理系统发送操控指令，通过医院端的计算机处理系统对医院端的全自动显微镜系统进行操控；一存储模块，该模块用来存储切片的图像数据和其它病理信息数据；一信息读取模块，该模块用来通过网络从医院端或远程会诊平台中读取切片的图像数据和/或其它病理信息数据；一信息发送模块，该模块用来通过网络向医院端或远程会诊平台发送信息。

2.一种基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：包括如下步骤：

A.医院端的计算机处理系统接受病理信息的输入；

B.医院端的计算机处理系统启动扫描软件，对全自动显微镜系统进行控制，将病理切片按病理诊断场景扫描成对应的数字切片；

C.医院端的计算机处理系统启动控制软件，并按场景将数字切片存储在医院端的计算机处理系统内，或通过网络传送到远程会诊平台的服务器中，或通过网络传送到会诊专家的固定式或移动式终端处理设备中；然后向会诊专家的固定式或移动式终端处理设备中发送会诊通知；

D.专家端的固定式或移动式终端处理设备启动控制软件，从本终端处理设备的存储装置中调取医院端发送的数字切片，或是根据所述通知从远程会诊平台的服务器或医院端的计算机处理系统中下载数字切片；

E.专家端的固定式或移动式终端处理设备向医院端的计算机处理系统请求操控全自动显微镜系统，经医院端的计算机处理系统回复同意后，专家端的固定式或移动式终端处理设备向医院端的计算机处理系统发送操控指令，通过医院端的计算机处理系统操控全自动显微镜系统对病理切片进行远程扫描；

F.专家端的固定式或移动式终端处理设备根据输入指令，向医院端的计算机处理系统发送反馈意见，医院端的计算机处理系统根据反馈意见向专家端的固定式或移动式终端处理设备发送作为补充用的其它病理信息数据；

G.专家端的固定式或移动式终端处理设备接受会诊意见输入，并将该会诊意见通过网络发送给医院端的计算机处理系统，由医院端的计算机处理系统进行处理。

3.根据权利要求2所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的步骤B包括如下步骤：

B1.进片机进片；

B2.宏观摄像头摄像；

B3.识别切片标签；

B4.识别病理组织区域；

B5.计算机优化聚焦点；

B6.逐点聚焦建立聚焦模型；

B7.在低倍下快速扫描一个切片的全图；

B8.在高倍下根据聚焦模型，进行全组织区域的扫描或定义的若干感兴趣区域；

B9.拼接存储数字切片；

B10.退出切片回到进片机内。

4.根据权利要求3所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的步骤B1进片机进片，是全自动显微镜用进片机进行病理切片的无人干预的批处理扫描。

5.根据权利要求3所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的步骤B2宏观摄像头摄像、步骤B3识别切片标签和步骤B4识别病理组织区域，是在切片从进片机到载物台的推进时，预停到一个装有被光源的位置，宏观数码摄像头对切片进行全景拍照；宏观数码摄像头预先进行了二个变换校正，第一个是光学镜头的畸变矫正以补偿由于短焦距带来的镜头畸变影响，第二个是宏观数码摄像头坐标系与载物台坐标系的变换校正，以将宏观图像的位置与载物台的具体位置对应起来；然后进行标签识别和条形码识别，在识别出标签区域后，进行条形码的识别，条形码是一维或者二维码，通过图像分割识别的方式读取；接着对宏观切片中的病理组织区域进行自动识别，找到组织区域在切片上的位置，并将此位置变换为载物台坐标系的具体位置坐标。

6.根据权利要求3所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的步骤B5计算机优化聚焦点和步骤B6逐点聚焦建立聚焦模型，是将宏观图像得到的病理组织区域变换到在高倍的坐标系下后，按照点最优分布算法，选取若干点，均匀分布到组织所在区域，载物台再移动到这些分布点，逐点进行自动聚焦，得到每点的最佳聚焦z位置，通过这些点，建立一个最优三角面组合的切片表面变化的曲面，从而建立z平面的聚焦数学模型。

7.根据权利要求3所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的步骤B9拼接存储数字切片中，扫描数字切片的数据是采用微软的xml结构存储格式，一个切片一个数据文件，其扫描信息包括扫描物镜、扫描区域、日期、比例尺、分辨率、扫描层数、存储格式和文件大小；图像数据用Jpeg或Jpeg2000进行压缩，并采用数据存储软件库AAF进行存储。

8.根据权利要求2所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的步骤D，包括如下步骤：

D1.专家端的固定式或移动式终端处理设备根据医院端的通知，判断数字切片的存储位置，当医院端发送的数字切片是在本机时，继续下一步骤，否则转步骤D3；

D2.固定式或移动式终端处理设备从本机的存储装置内调取数字切片至内存；而后，转至步骤D4；

D3.专家端的固定式或移动式终端处理设备通过网络登陆远程会诊平台的服务器或是医院端的计算机处理系统，从中下载数字切片至本机的内存；

D4.打开数字切片；

D5.显示数字切片；

D6.对数字切片显示图像的标记进行处理。

9.根据权利要求2所述的基于数字切片的数字病理远程诊断方法，其特征在于：所述的固定式或移动式终端处理设备为固定计算机、手提计算机、iPad移动智能手机、iPhone移动智能手机或Android移动智能手机。

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