The Innovation │ AI-Link病理机器人： 医学元宇宙与真实世界疾病诊疗的桥梁

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病理诊断与卫星遥感监测虽然分属不同的领域，但在其成像方法与辨析流程上，有着惊人的相似性，通过两者的深度融合，衍生出全新的AI-Link病理机器人（ALOPR）。与传统数字病理扫描设备不同，ALOPR高度集成了数字成像、人工智能学习、多模态诊断、空间组学分析、精确定量和肿瘤微环境评估等先进技术与方法，可以提供更便捷、更高效、更精准的病理诊断及个体化诊疗服务。目前，ALOPR已在多级医院逐步推广使用。

图1 ALOPR桥接医学元宇宙和现实诊疗活动的功能与网络

病理学被视为基础医学与临床医学之间的纽带，地位极其重要。随着精准医学和多学科协作诊疗的快速发展，病理精准诊断逐步从幕后转到前台。如何有效共享病理专家资源，同时精准对病人病情进行评估，成为迫切需求。

医学元宇宙可以通过虚拟空间对医疗资源进行再分配，可以为病人提供更好的个体化服务，同时病人的病情及治疗情况可以在虚拟空间持续呈现，大量数据及经验的累积可以促进现代医学的革命性发展。而为实现该目标，就需要将病理诊断信息数字化、虚拟化、精准化，再通过广泛存在的智能终端上传至医学元宇宙。但现有设备多为分散部署且缺乏互联，因此难以有效支撑医学元宇宙的建立。

数字疗法基于高质量、专业化的软件程序以治疗、管理或预防医学问题/疾病。为保证数字疗法的安全性，需要大量的临床试验结果，以及长期的实验验证作为支撑。如何有效获得病理诊断数据、长期随访跟踪病人预后状态，是成功开展肿瘤数字疗法的关键。

针对如上需求与挑战，集卫星数字图像遥感、人工智能、三维空间立体评估等先进技术于一体的ALOPR应运而生。他不光拥有强大的心脏，同时也拥有一颗睿智的大脑。

在计算能力方面，基于全新的可扩展异构边缘计算架构，ALOPR可有效协同CPU、GPU和FPGA等多个处理器，完成不同计算单元之间的动态资源调度和任务分配。该架构的应用，可使设备及其控制软件的性能实现几何倍数的增长。

在数字成像方面，ALOPR可以同时实现TCT、HE、免疫组化、FISH、多重免疫荧光等切片来源的多光谱成像，并基于强大的处理能力，通过双目标自适应扫描控制方法，实现成像分辨率和时间成本的平衡，不但可以支持多种诊断场景，亦可按需实现成像分辨率的区域性调整。

在精准诊断方面，通过AI病理学，ALOPR创新性地提出了高分辨率的体信息融合方法，可实现染色（荧光）细胞与其他数字切片的映射及三维重建，从而完成阳性细胞与阴性细胞的有效统计；同时，也可运用伪彩色方式对多种不同标志物在同一部位的表达进行对比和观测。

此外，广泛存在的ALOPR可以组建庞大的网络，在病理专家的校正及引导下不断收集海量数字化病理资料，通过应用数字孪生、虚拟现实、区块链等技术，实现虚拟世界的数字病理与现实世界的形态病理在空间分布、精准计数、因果关系上的深度融合。

总结与展望

综上所述，AI-Link病理机器人集多功能于一体，能够实现病理图片数字化解析、加密数据安全访问、肿瘤区域AI识别、免疫组化及FISH的AI判读与计数、多指标空间叠加与三维重建、肿瘤微环境的个体化评估、病人病理资料的元宇宙生成。在不久的未来，ALOPR将成为病理诊断的智能助手、医学元宇宙的关键支点及肿瘤数字疗法的重要基石。

责任编辑

由林麟    中山大学

边志磊    郑州大学

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(23)00122-4

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第四卷第五期以Translational Patent发表的“AI-link omnipotent pathological robot (ALOPR): Bridging medical meta-universe to real-world diagnosis and therapy” (投稿: 2023-02-15；接收: 2023-08-06；在线刊出: 2023-08-08)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2023.100494

引用格式：Hu Z., Han F., Yu L., et al. (2023). AI-link omnipotent pathological robot (ALOPR): Bridging medical meta-universe to real-world diagnosis and therapy. The Innovation. 4(5),100494.

作者简介

蒋 谊，中南大学湘雅二医院病理科副主任，中南大学湘雅二医院桂林医院病理科主任。中华医学会病理学分会细胞病理学组委员，中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会骨与软组织学组委员，中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会淋巴瘤学组委员，中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会鼻咽癌学组委员，中国医师协会病理学分会人工智能学组委员，中国医药教育协会细胞病理学专业委员会常委，湖南省医师协会病理学分会副会长，湖南省医学会病理学专业委员会委员，湖南省医学会病理学专业委员会细胞学组组长，湖南省医学会病理学专业委员会淋巴瘤学组副组长，湖南省国际医学交流促进会临床肿瘤学与MDT委员会副主任委员，湖南省健康服务业协会肺健康分会副理事长。

蔡国平，教授，目前任职于美国耶鲁大学，为耶鲁大学医学院病理学教授、耶鲁-纽黑文医院病理科注册医师、耶鲁大学癌症中心癌症信息网络研究项目成员。擅长细胞病理学、肺脏病理学与泌尿系统病理学。主要研究方向包括肺癌、胰腺癌及甲状腺癌的微创病理诊断及分子标记物检测。已发表100余篇科学研究论文，主编两部病理学专著，并参与WHO胰腺细胞病理学报告系统的编写。目前任职包括美国细胞病理学会（ASC）PEC委员会副主任，及国际肺癌研究学会（IASLC）会员委员会成员。为《癌症细胞病理学》与《细胞病理学》杂志编委会的成员，并担任《临床与转化病理学杂志》的共同主编。

https://medicine.yale.edu/pathology/profile/guoping-cai/?tab=bio

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