Giải phẫu bệnh kỹ thuật số: Một giải pháp mới của giải phẫu bệnh trên thế giới

Giải phẫu bệnh kĩ thuật số: Một giải pháp
mới của giải phẫu bệnh trên thế giới
TS. BS. Phạm Hoàng Ngọc Hoa
Trung tâm Giải phẫu bệnh – Tế bào học, Bệnh viện Bạch Mai
Đại học Nagasaki, Nhật Bản


Giải phẫu bệnh truyền thống và giải phẫu bệnh kĩ thuật số

Tiêu bản lam kính
Đọc dưới kính hiển vi
Bản báo cáo kết quả bằng giấy
+/- ảnh chụp tĩnh

Bệnh phẩm

Tiêu bản lam kính

Máy scan tiêu bản

Ảnh kĩ thuật số và hệ thống
thơng tin Phịng xét nghiệm

Bản báo cáo
kết quả điện tử


Giải phẫu bệnh
kĩ thuật số
• Lịch sử máy scan tiêu bản trải dài hơn
20 năm.

• Năm 2014: Máy scan tiêu bản đầu tiên
được thông qua tiêu chuẩn châu âu
cho IVD (CE marking).
• Cho ra những bức ảnh KTS đọc trên
màn hình điện tử tương tự như
Google Maps.

• Năm 2017: FDA cơng nhận GPB KTS
cho chẩn đốn chính (primary
diagnosis).
-> mở ra 1 kỉ nguyên mới ứng dụng GPB
KTS trong chẩn đoán lâm sàng.


Bác sĩ GPB dưới áp lực
• Sự thiếu hụt bác sĩ GPB ở từng vùng
và từng chuyên ngành.

• Khối lượng cơng việc tăng do chăm
sóc bệnh nhân ung thư đang trở
nên ngày càng phức tạp hơn.

Tăng các dự án về ung bướu

Tăng số lượng các test xét nghiệm

• Sự cần thiết có một hệ thống làm
việc hiệu quả hơn.

• Nhu cầu cần tăng khả năng kết nối trong và ngoài

bệnh viện.
• Đẩy mạnh kết nối đa chuyên ngành.
• GPB, Ung thư và Chẩn đốn hình ảnh.

Giá thành vận chuyển tiêu
bản hội chẩn cao, quy trình
lâu và phức tạp.


Tỉ lệ BS GPB trên 1,000,000 dân
Bậc

BS GPB/ 1 triệu
dân

Tình trạng

Ví dụ

1

40-50

Tạm đủ

Mỹ
Canada
Anh
Úc

1a
2

Châu Âu
15-20

Thiếu

2a

Trung Quốc
<10

3

Nhật Bản
Hàn Quốc

Rất thiếu

Đơng Nam Á
Ấn Độ
Châu Phi
A. Bychkov et al, JSDP 2021.


• Có những lý do khiến cho bác sĩ nói chung, BS
GPB nói riêng phải làm việc từ xa và đưa ra
chẩn đốn từ nhà, sử dụng hình ảnh GPB KTS
• Cách ly

• Vấn đề gia đình/ chăm sóc con cái
• Vấn đề sức khỏe, bệnh tật, tuổi già
• Giãn cách xã hội


Ứng dụng của Giải phẫu bệnh kĩ thuật số
Giáo dục đào tạo
➢
➢
➢
➢
➢

Đại học
Sau đại học & CME
Giáo dục từ xa
Kiểm tra dễ và phù hợp hơn
Thư viện hình ảnh GPB

➢
➢

➢
➢

Ứng dụng lâm sàng
➢ Chẩn đốn chính
- Sinh thiết/ bệnh phẩm nhỏ
- Bệnh phẩm mổ

- Tế bào

➢ Chẩn đoán sau cùng/ hội chẩn
Nghiên cứu
- Ở nhà
Cơng cụ đo đạc/ phân tích hình
- Từ xa/ chun gia nước ngồi
ảnh
Sự đa dạng về đối tượng
nghiên cứu
Dự án AI/ deep learning
Báo cáo quốc tế theo chuẩn
mực

➢ Nhiều hơn thế:
- Cắt lạnh
- Hội thảo đa chuyên ngành
- QA
- Lưu trữ hình ảnh số
- Kết quả hợp nhất với hệ
thống bệnh viện/ đính kèm ảnh
➢ Phần mềm trợ giúp
chẩn đoán
- Dấu ấn miễn dịch
- Phát hiện, phân loại u


Lợi ích của Giải phẫu bệnh kĩ thuật số
• Khơng cịn phải sắp xếp hàng chồng tiêu
bản mỗi ngày

• Danh sách các tiêu bản khác nhau của
cùng 1 bệnh nhân -> dễ dàng so sánh
tiêu bản trước và sau.
• Chất lượng hình ảnh ln hồn hảo,
khơng lo sợ phai màu theo thời gian.
• Khơng sợ vỡ tiêu bản kính.
• Dễ sử dụng các cơng cụ phần mềm: đo
đạc, tính tốn, vẽ ghi chú, phần mềm AI.


Hệ thống hội chẩn
đa chuyên khoa tại
Nhật Bản
• 7 bệnh viện kết nối song song
24/24h.
• 40 Bác sĩ giải phẫu bệnh chung
và đa chun ngành, cùng
chẩn đốn hơn 40,000 ca/
năm.
• Mạng lưới chẩn đốn của Giải
phẫu bệnh, Chẩn đốn hình
ảnh, Hô hấp diễn ra hàng ngày.


Phân tích hiệu quả tại 2 bệnh viện Tây Ban Nha và Hà Lan

Retamero JA et al., Archives of pathology &
laboratory medicine (2020); 144(2): 221-228

2015: trước khi kĩ thuật số hóa

2016: Kĩ thuật số hóa tồn bộ cho chẩn đốn
Bài báo của Hà Lan: Tiết kiệm
19 tiếng mỗi ngày


Đồ thị tính tốn của TT GPB thuộc BV
Memorial Sloan Kettering Cancer Center
của Mỹ

J. Griffin et at,
Histopathology 2017

Càng sử dụng nhiều = càng thu hồi vốn nhanh

• Bài báo dự đoán một khoản tiết kiệm >267,000$/năm
do tái cấu trúc nhân sự, giảm các chi phí vật tư, giảm
nhu cầu vận chuyển và sự có sẵn của hình ảnh tiêu bản
số, và chi phí lưu trữ tiêu bản kính.
• Tính tốn chỉ ra một khoản tiết kiệm 1,3 triệu đô cho giai
đoạn 5 năm.


Giải phẫu bệnh KTS và AI: cuộc cách mạng thứ 3
của ngành giải phẫu bệnh

Cuộc CM thứ nhất
Cuộc CM thứ hai
trong giải phẫu bệnh trong giải phẫu bệnh

Cuộc CM thứ ba

trong ngành GPB
Marilyn B., JSDP 2021


Các loại và nhiệm vụ của AI ứng dụng trong chẩn đốn mơ bệnh học
Các model ứng dụng

Nhiệm vụ

Phát hiện và phân loại mô bệnh học

Xác định vùng u, phát hiện di căn hạch, phân loại mơ bệnh học

Tiên đốn những giá trị lâm sàng

Tiên lượng, đột biến gen

Tìm kiếm mối tương quan

Trợ giúp chẩn đốn, dạy học

Định lượng hình ảnh

Đánh giá hóa mơ miễn dịch, đếm tế bào u

Trích xuất những đặc điểm mới

Trích xuất những đặc điểm có thể giải thích được
Sakamoto et al., Transl lung cancer res, 2020.

Phân độ trong ung
thư tuyến tiền liệt

Tìm khu vực nhân chia cao
(màu đỏ) trong ung thư vú

Đếm tự động tế bào u dương
tính với ER trong ung thư vú


Paige Prostate: Phần mềm AI đầu tiên được FDA
công nhận cho chẩn đốn lâm sàng (2021)
• Trợ giúp chẩn đốn ung thư tuyến tiền liệt
• Bộ dataset lấy từ 150 viện khác nhau
• Giúp tăng 7.3% độ nhạy so với BS GPB
khơng dùng phần mềm.
• BS GPB sử dụng Paige Prostate giảm được
70% âm tính giả và 20% dương tính giả.
• Chứng minh được BS GPB thơng thường sử
dụng Paige Prostate chính xác ngang chun
gia tuyến tiền liệt khơng sử dụng Paige
Prostate.


Cuộc thi quốc tế Camelyon 16 và 17

-

Phát hiện hạch di căn của ung thư vú.
Thu hút từ 23 đội AI với 32 thuật tốn trên tồn thế giới.

BS GPB-giới-hạn thời-gian bỏ sót 37% ca vi di căn.
Thuật tốn tốt nhất tương đương BS GPB –không-giới-hạn-thời-gian.

- Thu hút từ 300 đến hơn 1000 đội AI.
- 4 đội giỏi nhất: sót vi ung thư và tế bào u đơn lẻ (ITC) vẫn rất nhiều.
- Ví dụ về lỗi sai gặp phải: khối thần kinh, bỏ sót ung thư…


Các phần mềm thuật tốn khơng
bao giờ thay thế hồn toàn
được bác sĩ giải phẫu bệnh.

Sự kết hợp giữa người và máy tính
tốt hơn là chỉ riêng một phía!

Arch Pathol Lab Med. 2017;141(9):1267-1275.


XIN
CHÂN
THÀNH
CẢM
ƠN!