数字病理学是使用组织切片数字图像而非玻片进行病理学实践。全玻片成像（WSI）扫描仪以高分辨率数字化整张玻片，产生无需物理显微镜即可查看、分析、共享和存档的虚拟切片。

全玻片成像扫描仪

WSI扫描仪以显微镜分辨率（通常每像素0.25-0.5 µm，相当于20x或40x物镜）捕获组织切片。线扫描扫描仪将玻片移过固定的传感器线，捕获连续的条纹并拼接成单个图像。瓦片扫描扫描仪捕获重叠的方形视场，通过软件拼接。阵列扫描扫描仪使用多个传感器一次性捕获整个玻片。

扫描参数包括分辨率（20x用于大多数诊断工作，40x用于详细细胞学和核分裂计数）、聚焦方法（单点、多点或实时自动对焦）、z-堆叠（厚切片的多焦平面）和压缩（JPEG2000质量因子70-90用于常规使用；研究用无损）。扫描时间从30秒到每张玻片5分钟不等，取决于尺寸和分辨率。

图像格式与存储

WSI文件巨大——一张15×15 mm组织切片的单次40x扫描产生5-15 GB未压缩数据。压缩将其减少到500 MB-2 GB。SVS格式（Aperio/Leica）采用最广泛，存储多个分辨率级别（金字塔）以实现高效查看。其他格式包括NDPI（Hamamatsu）、CZI（Zeiss）、MRXS（3DHistech）以及医疗影像的开放DICOM标准。一个典型的病理学实验室每年产生1-5 TB的WSI数据。存储需要分层解决方案：近期病例用快速SSD，活动归档用HDD，长期归档用磁带或云。

查看与报告

专门的全玻片查看器（Aperio ImageScope、QuPath、Sedeen、Sectra）模拟显微镜导航——平移、缩放、测量工具、注释。与**实验室信息系统（LIS）**的集成确保病例、图像和报告相关联。病理学家使用语音识别从数字图像报告，同时打开WSI查看器和LIS。工作列表对病例进行优先级排序并跟踪周转时间。

远程报告与远程病理学

数字病理学实现远程报告——病理学家从任何具有足够互联网带宽（流畅查看最低50 Mbps）的地点审查病例。远程会诊允许来自全球亚专科专家的第二意见。冰冻切片可以扫描并传输给远程病理学家进行术中会诊。监管要求各不相同——FDA对WSI用于初诊的批准（Philips IntelliSite、Leica Aperio AT2）于2017年获得，许多国家现在允许数字初诊。

初诊验证

验证WSI用于初诊需要在相同病例上比较数字和玻片诊断的验证研究。CAP指南建议至少60个病例覆盖诊断范围，玻片和数字审查之间设置洗脱期。一致性应超过95%。病理学家必须完成查看软件的培训，包括导航、注释、测量以及与报告工具的集成。

数字病理学中的人工智能

**计算机辅助诊断（CAD）**算法检测感兴趣区域——核分裂象、肿瘤区域、微转移灶。定量图像分析提供可重复的测量：Ki-67指数、HER2评分、PD-L1肿瘤比例评分。机器学习分类器区分良恶性病变、对肿瘤进行分级以及从H&E alone预测分子亚型。深度学习算法需要大型、注释良好的训练数据集。病理学中AI算法的监管批准正在出现——几种产品已获得CE标志和FDA针对特定应用的批准。病理学家仍对最终诊断负责，AI作为决策支持工具。