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

Phạm Hoàng Ngọc Hoa Trung tâm Giải phẫu bệnh – Tế bào học, Bệnh viện Bạch Mai Đại học Nagasaki, Nhật Bản... Bệnh phẩmTiêu bản lam kính Đọc dưới kính hiển vi Bản báo cáo kết quả bằng giấy

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

Bệnh phẩm

Tiêu bản lam kính

Đọc dưới kính hiển vi

Bản báo cáo kết quả bằng giấy +/- ảnh chụp tĩnh

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

Tiêu bản lam kính Máy scan tiêu bản Ảnh kĩ thuật số và hệ thống

thông tin Phòng xét nghiệm Bản báo cáokết 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 công nhận GPB KTS cho chẩn đoán 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 công việc tăng do chăm

sóc bệnh nhân ung thư đang trở

nên ngày càng phức tạp hơn.

• Sự cần thiết có một hệ thống làm

việc hiệu quả hơn.

Tăng các dự án về ung bướu

Tăng số lượng các test xét nghiệm

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

• 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 đoán hình ảnh.

Tỉ lệ BS GPB trên 1,000,000 dân

dân

Canada Anh Úc

Hàn Quốc

3

<10 Rất thiếu Đông 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 đoán 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

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

Nghiên cứu

➢ Công cụ đo đạc/ phân tích hình

ảnh

➢ Sự đa dạng về đối tượng

nghiên cứu

➢ Dự án AI/ deep learning

➢ Báo cáo quốc tế theo chuẩn

mực

Ứng dụng lâm sàng

➢ Chẩn đoán chính

- Sinh thiết/ bệnh phẩm nhỏ

- Bệnh phẩm mổ

- Tế bào

➢ Chẩn đoán sau cùng/ hội chẩn

- Ở nhà

- Từ xa/ chuyên gia nước ngoài

➢ 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

Ứng dụng của Giải phẫu bệnh kĩ thuật số

Lợi ích của Giải phẫu bệnh kĩ thuật số

• Không còn 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 luôn hoàn hảo,

không lo sợ phai màu theo thời gian.

• Không sợ vỡ tiêu bản kính.

• Dễ sử dụng các công cụ phần mềm: đo

đạc, tính toán, 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 chuyên ngành, cùng

chẩn đoán hơn 40,000 ca/

năm.

• Mạng lưới chẩn đoán của Giải phẫu bệnh, Chẩn đoán 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 toàn bộ cho chẩn đoán

Bài báo của Hà Lan: Tiết kiệm

19 tiếng mỗi ngày

Càng sử dụng nhiều = càng thu hồi vốn nhanh

J Griffin et at, Histopathology 2017 • 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 toán chỉ ra một khoản tiết kiệm 1,3 triệu đô cho giai đoạn 5 năm

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

Marilyn B., JSDP 2021

Cuộc CM thứ nhất trong giải phẫu bệnh Cuộc CM thứ haitrong giải phẫu bệnh Cuộc CM thứ ba

trong ngành GPB

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

của ngành giải phẫu bệnh

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 mô bệnh học

Tiên đoán những giá trị lâm sàng Tiên lượng, đột biến gen

Tìm kiếm mối tương quan Trợ giúp chẩn đoán, dạy học

Định lượng hình ảnh Đánh giá hóa mô miễn dịch, đếm tế bào u

Trích xuất những đặc điểm mới Trích xuất những đặc điểm có thể giải thích được

Các loại và nhiệm vụ của AI ứng dụng trong chẩn đoán mô bệnh học

Sakamoto et al., Transl lung cancer res, 2020

Phân độ trong ung

thư tuyến tiền liệt

Đếm tự động tế bào u dương tính với ER trong ung thư vú Tìm khu vực nhân chia cao

(màu đỏ) trong ung thư vú

Paige Prostate: Phần mềm AI đầu tiên được FDA

công nhận cho chẩn đoán lâm sàng (2021)

• Trợ giúp chẩn đoán ung thư tuyến tiền liệt

• Bộ dataset lấy từ 150 viện khác nhau

• Giúp tăng 7.3% độ nhạy so với BS GPB

không 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 thông thường sử

dụng Paige Prostate chính xác ngang chuyên

gia tuyến tiền liệt không sử dụng Paige

Prostate.

- Phát hiện hạch di căn của ung thư vú.

- Thu hút từ 23 đội AI với 32 thuật toán trên toàn thế giới.

- BS GPB-giới-hạn thời-gian bỏ sót 37% ca vi di căn.

- Thuật toán 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…

Cuộc thi quốc tế Camelyon 16 và 17

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

Các phần mềm thuật toán không

bao giờ thay thế hoàn toàn

được bác sĩ giải phẫu bệnh.

Sự kết hợp giữa người và máy tính

tốt hơn là chỉ riêng một phía!

XIN

CHÂN THÀNH CẢM

ƠN!