Budućnost je sada: Digitalna patologija

Kao što znamo, patologija je jedan od najbitnijih dijelova zdravstvenog sistema.

Ljekari svakodnevno čekaju da im patološki laboratorij dostavi rezultate biopsija za svoje pacijente kako bi mogli da pravovremeno i tačno postaviti dijagnozu, pratiti njihovo stanje i odrediti odgovarajuću terapiju.

Međutim, ovaj proces dobijanja informacija je često spor.

Razlozi za to su mnogobrojni.

U patološkom laboratoriju, dosta se vremena izgubi u samom procesu pregleda stakala, te analize tkiva odmah pri pregledu.

Prema riječima jednog patologa, ovo su samo neki primjeri gubljenja vremena koji nastaju zbog zastarjelog načina rada:

• Moram da pretražim “milion” kutija sa staklima da nađem onaj koji mi treba
• Provedem sate trudeći se da namjestim mikroskop isto kao prošli put
• Moram da “vučem za rukav” kolegu do mog mikroskopa da i on pogleda tkivo
• Prođe mi veći dio poslijepodneva dok podijelim sliku sa kolegom

Iz prve ruke vidimo da je upotreba tehnologije za ubrzavanje i olakšavanje ovog osnovnog procesa u patologiji itekako potrebna, a upravo tu sistem digitalne patologije može biti od velike koristi.

Nakon radiologije i drugih medicinskih grana koje su primjenom tehnologije unaprijedili efikasnost i kvalitetu rada, čini se da je patologija slijedeća na redu za “modernizaciju”.

Da li je to zaista tako, saznajte u nastavku članka, gdje ćemo navesti prednosti, kao i izazove koje donosi digitalna patologija.

Ali, prije svega, hajde da vidimo šta je to ustvari digitalna patologija i kako radi u praksi…

Šta je to i kako radi digitalna patologija?

Digitalna patologija podrazumijeva korištenje tehnologije za ubrzavanje i unaprijeđenje procesa u patološkom laboratoriju.

U praksi, to znači upotrebu naprednih digitalnih skenera za pravljenje digitalnih slika onoga što se vidi na staklu, pohranu tih slika, kao i analizu i dijeljenje istih.

Cijeli sistem ili okruženje digitalne patologije se sastoji od četiri komponente:

• Pravljenje digitalne slike sadržaja na staklu pomoću digitalnih skenera
• Pohrana i čuvanje slika
• Izmjene, kao što je npr. pravljenje bilješki na slici
• Pregled i dijeljenje slika sa drugim ljekarima, ustanovama

To se ostvaruje preko Whole Slide Imaging (WSI) tehnologije, ili “virtualne mikroskopije” koja u prvoj fazi preko skenera “imitira” klasične mikroskope i pravi digitalni slide (sliku), te u drugoj fazi koristi specijalizirani softver koji omogućava pregled i analizu slika.

Dakle, ovaj proces mijenja dosadašnji način rada gdje patolog ručno pregleda svako tkivo na staklu te pravi zabilješke i donosi zaključak.

Iako su se WSI skeneri pojavili na tržištu već prije skoro 20 godina, oni su bili jako primitivni u usporedbi sa današnjim modernim uređajima.

Tehnički gledano, kod modernih skenera proces pravljenja digitalnih slika podrazumijeva postavljanje stakla u digitalni skener gdje uređaj identificira određene bitne dijelove na tkivu i skenira ih dio po dio.

Neki uređaji koriste tzv. linerarnu tehnologiju, sličnu onoj koja se koristi pri snimanju satelitskih slika, gdje se sve slike povezuju linearno.

Druga vrsta skenera koristi četvrtaste čipove koje možemo naći u komercijalnim filmskim kamerama. Ovdje skener snimi više slika u određenom intervalu i onda ih “zašije” tj. spoji ih zajedno u jednu veliku sliku.

Koje prednosti nam donosi digitalna patologija?

Mnoge su prednosti koje donosi implementacija sistema digitalne patologije, bilo da se radi o patološkom laboratoriju, ustanovama za edukaciju, ili istraživačkim centrima.

Sistem digitalne patologije, jednom implementiran u potpunosti u jednoj ustanovi, donosi dosta promjena. Te promjene su neminovne, jer se ovdje radi o promjeni načina rada sa analognog na digitalni.

Slične promjene su se dešavale u radiologiji prije nekih 15-godina, gdje je tehnologija donijela dosta novosti, olakšala proces rada, te smanjila troškove.

• Efikasniji i brži proces rada

Prednost digitalne patologije jeste što korištenjem skenera i kompjuterskog softvera patolozi mogu obrađivati, analizirati i dijeliti digitalne slike tkiva elektronskim putem sa liječnikom ili cijelim timom stručnjaka.

Digitalna patologija im jednostavno omogućava da urade mnogo više nego što su to u mogućnosti koristeći konvencionalni način rada, što znači da ona ubrzava sve procese unutar laboratorije.

Jednom skenirana slika tkiva se može koristiti neograničen broj puta, kako za dijagnostiku, dijeljenje između liječnika, tako i u edukativne svrhe.

Jasno je da je transport stakla jako osjetljivo pitanje jer je to krhak materijal koji je podložan oštećenjima.

U osnovi, cilj digitalizacije patologije nije da računar zamijeni patologa, nego da iskoristimo računare za one poslove koji zahtjevaju dosta vremena i koji su teži za ljudski mozak da obradi u kratkom vremenskom roku. Na ovaj način, patolog ima više vremena da se posveti donošenju što boljih dijagnoza, a za cijeli tim u jednom odjelu patologije to znači više vremena za planiranje i bolje praćenje uzoraka.

Uzmimo u obzir i to da fizičko slanje stakla traje određeni vremenski period, dok se digitalne slike mogu podijeliti momentalno sa više strana, samo jednim klikom miša.

Digitalna slika se također može koristiti za patološke izvještaje, kao i da se koristeći posebne kompjuterske softvere za analizu napravi i prognoza rezultata.

• Smanjenje troškova

U radu objavljenom na stranici Nacionalnog Centra za biotehnološke informacije (NCBI) koji je imao za cilj da pokaže očekivane uštede pri implementaciji sistema digitalne patologije u većim ustanovama možemo naći zanimljive podatke.

Naime, u periodu od 5 godina nakon usvajanja sistema digitalne patologije, očekivana ušteda je procjenjena na 12.4 miliona dolara za ustanovu koja ima 219 hiljada narudžbi godišnje.

Jedan od glavnih faktora uštede je to što će patolozi bolje iskorištavali svoje vrijeme zbog poboljšane produktivnosti procesa rada u patološkom laboratoriju.

Efikasnost i preciznost digitalnog sistema u analizi slike tkiva je mnogo veća nego kod klasičnog ručnog rada sa mikroskopom, što je još jedan od faktora koji pridonose boljem iskorištavanju resursa.

• Bolja usluga za pacijente

Uz uštede, primjećeni su i bolji ishodi liječenja pacijenata zbog brzog, tačnog i efikasnog rada.

Sve više pacijenata pita ljekare, patologe koliko su sigurni u dijagnozu. To podstiče u našem slučaju patologe da budu što tačniji, a digitalna patologije tu može biti od velike pomoći.

Vrijeme kada je patolog mogao znati “sve” je prošlo, jer danas kada imamo toliko informacija o pacijentima, teško je donijeti preciznu, tačnu i brzu dijagnozu bez pomoći tehnologije.

Upravo tu digitalna patologija čini razliku, jer automatizuje i ubrzava rutinske poslove koji bi patologu bili teški za uraditi u kratkom vremenskom roku bez gubljenja na kvaliteti.

Kao primjer možemo navesti primjer koji se desio Han Van Krikenu, koji je šef evropskog društva za patologiju i Radboud univerziteta u Nijmegenu.

On kaže kako mu je jednom prilikom došao pacijent koji je trebao da radi transplantaciju organa, i potrebna mu je bila hitna biopsija. Međutim, on uopšte nije imao iskustva sa transplantacijskom patologijom, tako da je trebao pomoć svojih kolega.

Čim je dobio slike (slide) na email, odmah ih je proslijedio dvojici svojih kolega, jednom na sjeveru Holandije, a drugom na zapadu zemlje.

Zahvaljujući digitalnoj patologiji fizička udaljenost u ovom slučaju nije bila bitna, i on je imao njihova stručna mišljenja u roku od jednog sata!

• Integracija digitalnih slika sa LIS sistemima

Tehnologija je našla primjenu u svim dijelovima zdravstvenog sistema, i dobro je što je tako. Upotreba Laboratorijskih informacionih sistema (LIS) u laboratorijama je već “stara vijest”, jer gotovo da ne postoji ozbiljniji laboratorij bez jednog ovakvog sistema.

U ustanovama gdje su bolnički i laboratorijski sistemi uvezani u jedan, klasični način pregleda tkiva preko stakala ostavlja patološki laboratorij usamljen i odsječen od ostatka ustanove.

Međutim, ukoliko se sistem digitalne patologije implementira, to će omogućiti lahko dijeljenje slika u digitalnom formatu sa ostatkom ustanove kao i sa ustanovama i stručnjacima širom svijeta.

Također, korištenjem i integracijom svih ovih tehnologija stvara se odlična platforma za formiranje multidisciplinarnih timova, virtuelnih sastanaka, kao i za edukaciju novih mladih stručnjaka.

Digitalna patologija danas predstavlja više evoluciju nego revoluciju u zdravstvu, i sada kada vidimo njene mogućnosti i prednosti koje nudi, zapitamo se zašto ona već sada nije opšte prihvaćena?

Odgovor na to pitanje nije jednostavan, jer postoji više razloga za to.

To su problemi, bolje reći izazovi koji traže rješenja, a o njima ćemo nešto više reći u nastavku.

Izazovi sa kojima se susreće Digitalna patologija

Kao i kod usvajanja tehnologije u bilo kojoj drugoj oblasti, tako i u patologiji ovaj proces nije nimalo lagan.

Postoje prepreke koje je potrebno prevazići kako bi se patologija kao i radiologija prije nje unaprijedila koristeći tehnologiju.

• Tehnofobija

Iako je termin možda malo agresivan, dobro nam je poznata ova pojava i u svakodnevnom životu.

Usvajanje novih računarskih tehnologija, i oslanjanje na njih, za neke ljude predstavlja ozbiljan izazov i oni jednostavno nemaju povjerenje, niti se osjećaju ugodno koristeći nove tehnologije.

Promjena je uvijek teška. Mislim da dok gledamo kroz mikroskop, mi se jednostavno osjećamo sigurno jer smo se na to navikli kroz godine rada – Han van Krieken

U patologiji, godine rada po ustaljenim procedurama, u poznatom okruženju, doprinjeli su stvaranju određenih navika i tzv. “comfort zone” kod patologa.

I zaista, patologija je dosta konzervativna i oslanja se na prethodna iskustva.

Gledanje na ekranu, umjesto kroz mikroskop je drugačije i nakon godina provedenih koristeći mikroskop promjena zna biti teška.

U ovom novom okruženju patolozi se moraju upoznati sa procesom Whole Slide Imagining (WSI), što podrazumijeva pravljenje digitalnih slika koristeći napredne skenere, te da se odlično služe softverom za manipulaciju slika.

Sve to zahtjeva dodatnu edukaciju i privikavanje.

Srećom, privikavanje i korištenje tehnologije će biti mnogo lakše i prirodnije novoj, mlađoj generaciji patologa.

• Tehnološki izazovi

Postoji više stavki koje uzrokuju zabrinutost i nedoumice oko digitalne patologije, a zajednički nazivnik im je tehnologija.

Jedna od najbitnijih stavki je korištenje adekvatne kompjuterske opreme.

Ukoliko se recimo koristi monitor sa nedovoljno vjernim prikazom boja to može dovesti do pogrešne interpretacije i dijagnoze.

Naveo sam monitor kao primjer, ali je on samo jedan u nizu tehnoloških uređaja u lancu na koji se oslanja cijeli sistem digitalne patologije.

Od velike je važnosti da se “stanica” na patologiji gdje se vrši pregled i manipulacija slika digitalnim putem opremi najsavremenijom ili bar adekvatnom kompjuterskom opremom.

Također, snimanje slika jako visoke rezolucije stvara ogromnu novu količinu podataka koja zahtijeva nove, ili poboljšanje postojećih kapaciteta za pohranu podataka.

Procjena je da srednje velika institucija napravi od 300 do 700 slajdova dnevno, što je čak do 1000 GB podataka dnevno.

Brzinu protoka informacija dodatno će poboljšati i posjedovanje laboratorijskog informatičkog sistema (LIS) koji će omogućiti nesmetan i brz protok informacija od patologa do ljekara.

Sve ove navedene stavke predstavljaju ogroman finansijski i organizacijski izazov za ustanove, bez obzira na njihovu veličinu.

• Standardizacija i zakonske regulative

Nova tehnologija zahtijeva nove regulative. Uređenje svake oblasti sa jasnim propisima je neophodno kako bi se osigurao visok kvalitet i pouzdanost usluge.

Takav je slučaj i sa procesom primjene digitalne patologije.

Kao što sam već naveo, ovaj proces nije standardiziran, tako da se osnovano postavljaju pitanja o regulaciji, tj. uređenju ove oblasti.

Što se tiče standardizacije formata digitalnih slika, u SAD-u je to donekle riješeno prije nekoliko godina, međutim još uvijek nemamo usklađivanje standarda iz SAD-a, sa Evropom i državama iz ostalih dijelova svijeta.

Kada već spominjemo regulaciju, možda je dobro ovdje navesti da je u aprilu ove godine državna agencija Food and Drug Administration (FDA), koja je zadužena za regulaciju propisa u javnom zdravstvu SAD-a, po prvi put odobrila jednom sistemu digitalne patologije da se reklamira kao rješenje za primarnu dijagnostiku.

Radi se o “IntelliSite” sistemu digitalne patologije koji je razvio nizozemski Phillips Medical Systems.

Odobravanje prvog ovakvog sistema za primarnu dijagnostiku je ogroman podsticaj i pozitivan signal za širu primjenu digitalne patologije u zdravstvenim centrima.

Tržište digitalne patologije

Tržište digitalne patologije raste iz dana u dan.

Predviđa se da će se u evropi tržište za sisteme digitalne patologije, sa prodajom od 62.23 miliona dolara koliko je bilo 2012, povećati na 143 miliona dolara do 2019 godine.

U SAD-u je taj rast čak i veći, te se predviđa da će doseći čak 205 miliona dolara.

Vrijedi istaći i da je 2011. godine u ustanovama širom svijeta bilo implementirano između 1000 i 1500 sistema digitalne patologije, što još uvijek čini jako mali postotak.

Međutim, ovaj broj se svakim danom povećava ubrzanim tempom.

Zaključak

Digitalna patologija je disruptivna tehnologija, tj. ona iz temelja mijenja patologiju, baš kao što je to bio slučaj prije 15-ak godina sa radiologijom, i u skorije vrijeme i sa ostalim industrijama.

Ona će prednostima koje nudi omogućiti bolju primarnu dijagnostiku, srušiti geografske barijere i ograničenja preko lahkog dijeljenja slika, i omogućavanja stvaranja boljih multidisciplinarnih timova.

Također, veliki potencijal za ovu tehnologiju je i u obrazovanju nove generacije mladih stručnjaka, jer se stvaranjem velike baze slika tkiva omogućava naprednija edukacija.

Dakako, postoje i izazovi.

Standardizacija i regulacija digitalne patologije još uvijek nije na nivou na kojem bi trebala biti, patolozi su dosta tradicionalni po prirodi, te kod njih postoji određeni otpor prema usvajanju novog načina rada.

Dakako, i cijena ovih sistema treba još da se snizi da bismo mogli očekivati širu primjenu digitalne patologije u medicinskim ustanovama.

Međutim, napretkom tehnologije i rastom tržišta, cijena ovih uređaja polahko postaje pristupačnija.

Prema riječima doktora Gian Kaysera, šefa instituta “Medical Center University” u Freiburg-u ovaj ishod je izvjestan:

Ova tehnologija će sasvim sigurno biti mnogo isplativija i kvalitetnija u bliskoj budućnosti. U roku od 5 do 10 godina, vidjet ćemo sve više patoloških odjela koji radu u potpunosti “digitalno”.

I na kraju, s obzirom na sve rečeno, uvjereni smo da će to zaista i biti tako.