数字病理与人工智能的基础与应用_包骥,郑众喜_9787117337953

本书将是国内第一部数字病理与病理人工智能的学术专著，是病理学在迈入数字化和智能化时代进程中国内从基础理论到应用实践全面反映国际国内病理数字化发展历史，现状及未来趋势的一本学术专著。病理科主要任务是为临床提供明确的疾病诊断和精准的疾病分类以指导治疗。病理诊断是疾病诊断金标准，尤其在肿瘤确诊中，病理诊断极其重要。本书分为七章，其中第一章是数字病理学和人工智能概述；第二章介绍数字病理的工程学基础，包括病理数字成像的原理，质控等技术基础；第三章介绍数字病理在医学教育、临床诊断、病理质控和医学研究中的应用；第四章详细介绍了数字病理在远程病理中的应用；第五章详细介绍了数字化病理科的建设；第六章介绍了人工智能与数字病理结合的计算机原理及计算病理学；第七章以案例方式介绍了病理人工智能诊断系统辅助临床诊断。本书作者均来自国内外数字病理研究和实践一线，将国内作者与国外作者相结合，学界与产业界结合，数字病理与人工智能的理论和实践相结合，共同完成本书。因此，本书特别适合大专院校医学专业学生，病理从业人员、医疗机构管理者和IT工程人员以及行业管理和监管部门人员学习和使用。这将是国内第一部数字病理与病理人工智能的学术专著。

数字病理经过几十年的发展，逐步在中国和全球病理学界被广泛接受并使用于病理首诊、术中冰冻会诊、远程会诊、科学研究和医学教育等领域。数字病理的核心是将载玻片上的图像信息转化为数字格式，并通过网络通信传输数字图像，同时人工智能软件能够对这些图像进行分析，从而促进病理学的发展。
全片数字化成像（whole slide imaging，WSI）是数字病理中的关键技术，具有里程碑意义。与传统显微镜相比，WSI 具有易于存档，传输和共享等优势，可以通过网络和计算机显示器随时随地检索和访问，同时可以使用图像分析算法等进行计算机辅助诊断。全自动数字切片扫描仪通过扫描玻璃切片获得WSI，它的核心组件包括一套由计算机自动控制的光学显微镜系统，负责捕获玻璃切片上的每一张病理图像；另外是一套WSI 生成软件系统负责将每一张捕获的病理图像拼合成一张完整的数字切片。在过去的十年中，我们见证了WSI 技术的飞速发展，不仅能够自动化快速数字化大量病理切片，同时保证病理图像的高分辨率，目前已经出现了一次装片量达到1 000 张，不到一分钟就完成一张切片扫描的设备。同时，配套出现了许多对WSI 进行图像分析的应用软件，使WSI 在临床和研究领域获得了越来越多的应用。
本书的重点是为病理和相关领域的学者提供有关数字病理各个方面的最新知识。这是病理学中的一个新兴领域，各章的编者在实际工作中拥有多年的研究经验，我们从各个角度探讨了数字病理的现状和发展前景。第一章是对数字病理学和人工智能的一个概述，介绍了其基本特点与现状；第二章详细阐述了数字病理的工程学基础，包括数字图像基础、成像原理、质控等方面；第三章描述了数字病理即病理数字化的实际应用场景、优势和意义；第四章介绍了远程病理学也就是病理云端化的兴起与发展现状、实现模式与规范、潜力与挑战；第五章则是提出了数字化病理科的概念，详细阐述了数字病理发展所必经的3 个阶段，解释了病理科数字化的必要性和意义；第六章描述了人工智能所带来的病理智能化的意义、现状和挑战；第七章则是病理人工智能诊断系统应用于临床辅助诊断的原理介绍、发展现状和未来畅想。在本书中读者不仅可以了解到在临床病理实践中选择和实施WSI 的解决方案，如何通过构建数字病理工作流来提高工作效率和诊断的准确性，并最终改善患者的临床治疗。同时也关注WSI 在人工智能和机器学习领域的应用，例如深度神经网络，这些技术可以被训练为不仅识别WSI 上的特定图像模式，同时可能预测患者的药物反应和预后等情况。
数字病理将开启病理学一个新的纪元，本书希望读者通过了解数字病理相关技术，能拥抱和创造更多的病理学数字化创新。这些数字化创新将可能改变我们临床病理诊断工作流和工作模式，提高工作效率，通过加强多学科合作，提高诊断准确性，更好地指导患者的治疗，改善患者预后。数字病理与人工智能的结合可能开辟计算病理学这一新的领域，为病理学的未来带来无限的可能性和想象空间。我们希望通过本书与您分享这未来病理学美好的愿景，让更多的人投身到这项事业中来，推动数字病理学的发展。
包骥
2024 年8 月

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