Digitale pathologie ondersteunt snelle, nauwkeurige diagnoses bij het ASAN Medical Center

ASAN Medisch Centrum in Seoul is het grootste particuliere ziekenhuis van Zuid-Korea, met 2400 bedden, dat jaarlijks meer dan een miljoen opgenomen patiënten en 3,2 miljoen poliklinische patiënten bedient. Het is een toonaangevende instelling, gespecialiseerd in kankerbehandeling en orgaantransplantaties. Dr. Heounjeong Go leidt een afdeling pathologie met 27 hoogleraren en ongeveer 15 residenten en fellows. Sinds 2022 stelt ASAN diagnoses met digitale pathologie voor alle chirurgische gevallen en consulten van andere ziekenhuizen. De overgang naar digitale pathologie begon jaren geleden voor ASAN, en Dr. Go vindt dat het de moeite meer dan waard was vanwege de voordelen die de instelling heeft opgeleverd: een kortere tijd tot diagnose, groter diagnostisch vertrouwen en een betere ervaring voor pathologen en consultartsen.

ASAN produceert een groot aantal pathologiepreparaten (ongeveer 900.000 per jaar) en diagnosticeert ongeveer 130.000 chirurgische pathologiecasussen. Hoewel het aantal gevallen blijft toenemen, blijft de bezetting op de pathologieafdeling gelijk, waardoor een hogere efficiëntie van het personeel nodig is voor tijdige diagnosestelling en vlotte consultaties. Dit toegenomen volume brengt ook uitdagingen met zich mee voor gegevensbeheer.

Door de introductie van digitale pathologie bij ASAN is de tijd tot diagnose verkort. Bij histopathologie daalde de gemiddelde diagnosetijd, ondanks het toegenomen aantal diagnoses en het gelijk gebleven aantal pathologen, met 19 uur en 51 minuten (-27,6%) door digitale pathologie, en bij immunopathologie met 1 uur en 28 minuten (-2,93%). In het geval van moleculaire pathologie, wanneer de methode voor het specificeren van het relevant gebied (ROI) werd uitgevoerd met een digitale pathologie systeem, werd de testtijd per geval met circa 1 uur verminderd.

Omdat mensen langer leven met kanker, komt het steeds vaker voor dat deze patiënten tijdens de opvolgzorg herhaalde biopten of chirurgie ondergaan, wat vaak vereist dat pathologiepreparaten die jaren geleden zijn gemaakt opnieuw moeten worden beoordeeld.

Vóór digitale pathologie kostte het vinden en terughalen van die fysieke preparaten extra tijd. Daarnaast kan de kwaliteit van de kleuring op oude preparaten zijn afgenomen, waardoor de beeldkwaliteit en het vertrouwen in de diagnostiek verminderen. Het is moeilijk om nauwkeurige annotaties voor diagnose te maken op fysieke preparaten. Fysieke preparaten kunnen beschadigd raken of verloren gaan. Wanneer preparaten voor onderzoek worden gebruikt, kan het moeilijk zijn deze preparaten tijdig te vinden en te beoordelen. Bij het voorbereiden van conferenties of het schrijven van papers moeten foto's met een camera worden gemaakt om resultaten te tonen, wat erg onhandig kan zijn. Daarnaast vereist het opslaan van fysieke preparaten aanzienlijke ruimte in de faciliteit.

Om deze uitdagingen aan te pakken, besloot ASAN alle nieuw vervaardigde preparaten, evenals preparaten van de afgelopen tien jaar, te digitaliseren met lokale gegevensopslag. Elektronisch medisch rapport- en beeldbeheersystemen zijn volledig geïntegreerd voor optimale diagnostische efficiëntie, en de geïntegreerde systemen sturen alle aanvullende pathologische testresultaten vanuit de afdeling Pathologie naar de digitale pathologieserver, zodat alle testresultaten per chirurgisch pathologiegeval beheerd kunnen worden. ASAN heeft een interface voor AI-gebaseerde algoritmen geïmplementeerd en werkt aan een platform dat diagnosepreparaten waarvan de identificatie is opgeheven en die gepseudonimiseerd zijn, kan leveren voor onderzoek en externe adviesverlening. ASAN maakt gebruik van een AI-gebaseerd programma dat minder dan één minuut per casus nodig heeft om de morfometrische analyse te evalueren (voorheen besteedde een arts-assistent hier dagelijks twee uur aan om de morfometrie te beoordelen). Daarnaast is de vergoeding hoger voor AI-ondersteunde morfometrie.

Toen Dr. Go besloot digitale pathologie te implementeren, was het vakgebied nog relatief nieuw en was er weinig beschikbare informatie. Destijds waren er geen vergelijkbare referentiemodellen voor een instelling zo groot als ASAN, en de meeste andere instellingen hadden digitale pathologie slechts gedeeltelijk geïmplementeerd. ASAN ontwikkelde een eigen plan, beginnend in 2017 en afgerond eind 2019, en bereikte een overeenkomst met de ziekenhuisadministratie om verder te gaan. In 2020 stelde ASAN een taskforce samen om het project te starten, waarna gedurende een jaar de benodigde interfaces werden gebouwd, gevolgd door nog een jaar proefwerking. Het duurde ongeveer vijf jaar om digitale pathologie volledig te implementeren bij ASAN.

Dr. Go ging in op zorgen over digitale implementatie door moeilijkheden in de analoge diagnoseworkflow te identificeren en stelde vast dat een belangrijk obstakel het lokaliseren en beoordelen van eerder gemaakte fysieke glasplaatjes was. Dr. Go kon een aantal voordelen aantonen. Toegang tot de preparaten is eenvoudig met het digitale systeem, ook voor onderzoekers. De beveiliging van patiëntgegevens wordt verbeterd wanneer digitale preparaten worden gebruikt om met andere ziekenhuizen te overleggen, omdat er geen fysieke preparaten meer van de ene locatie naar de andere hoeven te worden vervoerd. Pathologen maakten zich zorgen over hun vermogen om nieuwe technologie te gebruiken, en daarom gaf Dr. Go individuele training zodat haar team vertrouwd raakte met de technologie. Digitale preparaten zijn gemakkelijker te bekijken dan onder de microscoop (jonge pathologen zijn gewend aan computergebruik en oudere technici waarderen het vergrote beeld). Het uniforme barcodesysteem heeft de kans op verkeerde identificatie van fysieke preparaten geëlimineerd, waardoor het risico tot vrijwel 0% is teruggebracht en er een foutloos systeem voor identificatie is ontstaan.* Het ziekenhuis gebruikt een 1G-netwerk en de afdeling pathologie werkt op een apart 10G-netwerk voor het uploaden en downloaden van gegevens.

ASAN onderscheidt zich door korte doorlooptijden voor pathologiesneden, met een diagnose binnen 1,5 dag voor biopsiemonsters en binnen 3,5 dag voor resectiesneden. Dr. Go geeft aan dat ASAN een zeer efficiënte inzet van personeel heeft vergeleken met andere instellingen. De eerste zorgen betroffen productiviteit en efficiëntie—konden deze behouden blijven na de invoering van digitale pathologie, vanwege de extra workflowstap van het scannen van preparaten, wat de doorlooptijd mogelijk zou verlengen?

Om dit aan te pakken besloot Dr. Go alle processen te herzien vanuit het perspectief van digitalisering en deze optimaal in te richten voor digitale pathologie. Zij nam de gedurfde beslissing om het digitale pathologiesysteem in één keer volledig te implementeren in plaats van gefaseerd, om de inefficiënties van een hybride workflow (deels digitaal, deels analoog) te vermijden. ASAN heeft een interface opgezet waarmee eerdere gevallen van volledige digitale preparaatbeelden direct vanuit het elektronisch medisch rapport-casusbeheerscherm kunnen worden bekeken, waardoor het eenvoudiger wordt om alle preparaten te beoordelen.

De instelling heeft ook de gehele fysieke omgeving van de pathologieafdeling aangepast – inclusief apparatuur, verlichting, werkplekken en vergaderruimten – om digitale workflow te optimaliseren. Moleculair werk is nu efficiënter dankzij de mogelijkheid om annotaties voor DNA-extractie direct op het objectglaasje te maken, wat voorheen 1-2 dagen in beslag nam bij een glazen objectglaasje.

Dr. Go zegt dat pathologen de voorkeur geven aan het digitaal bekijken van beelden boven het werken met een microscoop, vanwege het gemak in de workflow en omdat de gescande beelden met meer dan 40x vergroting kunnen worden bekeken, wat helpt bij het identificeren van kleine partikels of organismen. Het gemak van het delen en bespreken van digitale beelden bevordert de samenwerking met andere artsen.

Dr. Go wijst op enkele eerdere moeilijkheden bij het diagnosticeren in het analoge tijdperk. "Als meerdere artsen advies nodig hadden, kwamen ze allemaal bijeen voor een apart overleg, of ze kwamen één voor één naar het kantoor met preparaten om advies te vragen." Omdat deze situaties veel tijd en inspanning vergen, kan de diagnose worden uitgesteld en wordt soms de diagnose gesteld zonder voldoende overleg. Met een systeem voor Digitale pathologie kun je eenvoudig meerdere pathologen raadplegen via de IMS messenger, zodat zij tegelijkertijd je casus kunnen bekijken en hun mening kunnen delen, zelfs als je niet in dezelfde ruimte bent. Dit beperkt zich niet alleen tot een mening over de diagnose, maar kan ook aanvullende onderzoeken die nodig zijn, een interpretatie van de uitslagen en de klinische situatie van de patiënt omvatten. Dit maakt een specifiekere diagnose mogelijk, die veel nuttiger kan zijn bij de behandeling van de patiënt."

Deze IMS-samenwerkingsfunctie stelt pathologen in staat om via chatsessies en het delen van casuslinks contact te maken, en kan ook worden gebruikt voor andere doeleinden dan diagnose (zoals consultaties, paneldiscussies en educatieve sessies). Dit stelt pathologen in staat om digitale preparaten live te bekijken met andere gebruikers, waar dan ook.

In de toekomst voorziet Dr. Go dat het vakgebied digitale pathologie kan worden uitgebreid met bevroren secties, cytologiemonsters, een systeem dat alle aanvullende testbeelden beheert, en het opzetten van een prognostisch systeem voor kankerscreening en beoordeling.

"Ik denk dat AI zeker de productiviteit en efficiëntie van diagnostiek zal verbeteren als we meer modellen voor verschillende doeleinden kunnen gebruiken naast de morfometrie die we nu gebruiken", zegt Dr. Go. Bijvoorbeeld, in het prostaat-screeningsmodel dat momenteel in meerdere instellingen wordt gebruikt, moet elk van de 12 kernen worden geëvalueerd op diagnose, Gleason-score, Gleason-patroon, tumorvolume, totale monstergrootte en tumorgedeelte, aantal tumorhaarden en infiltratie in neurale weefsels. Dit is arbeidsintensief, omslachtig en vermoeiend. Bij het beschrijven van verschillende items is het gemakkelijk om fouten te maken. Als het AI-model eerst de screening uitvoert en in het bijzonder een rapport schrijft over de resultaten, denk ik dat de nauwkeurigheid en productiviteit van de diagnose dramatisch zullen toenemen."

Dr. Go benadrukt het belang van een gebruikersgerichte benadering bij de transformatie naar Digitale pathologie en zegt: "Bij het implementeren van een systeem is het cruciaal om na te denken over hoe dingen zullen veranderen vanuit het perspectief van de patholoog die het daadwerkelijk zal gebruiken. Implementatoren leggen de nadruk op het technische aspect, maar gebruikers hechten vooral waarde aan hoe veel gemakkelijker hun werk wordt met het digitale systeem."

Volledig digitaal gaan vanaf het begin was logischer voor ASAN, omdat zowel een hybride workflow als een volledig digitale aanpak dezelfde infrastructuurontwikkeling vereisten, en een volledig digitale workflow zorgde voor een verkorte tijd tot diagnose. De scantijd is nu korter dan voorheen, en pathologen kunnen twee uur eerder beginnen met het beoordelen van de preparaten, waardoor ze zich op andere taken kunnen richten.

Ze wijst erop dat een nauwe integratie van het EPD en het beeldbeheersysteem (IMS) essentieel is, en dat de volledige workflow moet worden aangepast omdat klassieke pathologieprocessen gebaseerd zijn op de analoge werkwijze. Philips is een ervaren en vertrouwde end-to-end partner bij uitstek vóór, tijdens en na digitale transformatie, met workflowplanning, implementatie, training en ondersteuning voor een soepele overgang naar Digitale pathologie.

Dr. Go zegt dat Philips gedurende het hele proces heeft laten zien dat het zich inzet voor kwaliteit, en dat het Philips-team werkt aan innovatie in digitale pathologie door echt naar de feedback van de pathologen te luisteren.

Digitale pathologie bij ASAN heeft geleid tot een kortere tijd tot diagnose, versterkt het vertrouwen van artsen en wordt door de afdeling gewaardeerd vanwege het positieve effect op de workflow en de werk-privébalans van het personeel.