图像处理技术及远程病理系统研发阶段（1951—1990年）
实际上，TP的发展历经了几十年的历史，其间随着互联网和图像处理技术的快速发展而不断完善并逐渐成熟。回顾过去，TP的萌芽和雏形——电视显微镜（television microscopy），可以追溯到20世纪50年代。世界上最早的电视显微镜（又称作视频显微镜，video microscopy）由美国大卫萨诺夫广播公司（David Sarnoff Radio Corporation of America，DSRCA）的工程师于1950年左右在新泽西州普林斯顿市的实验室首先开发和测试［103］，之后在1960年前后被广泛应用于实验室进行科学研究。1968年，第一份血涂片和尿液标本的黑白实时电视图像从波士顿的洛根机场医务室传送到4.3 km以外的马萨诸塞总医院（Massachusetts General Hospital，MGH）进行结果解读。在当时的MGH——洛根机场医务室的临床环境中，电视显微镜的应用被认为是MGH的“非常规事件”［104］，标志着TP进入了系统研发和临床应用探索的新阶段。
在一项关于膀胱尿路上皮癌的分类分级的大型临床追踪试验中病理学家诊断的准确性和一致性出现了严重的偏差，导致这项试验停滞不前。为了试验能够顺利进行，美国国家癌症研究所（National Cancer Institute，NCI）在1973年组建了国家膀胱癌项目组（National BladderCancer Group，NBCG）并出资成立了中心病理实验室（Central Pathology Laboratory，CPL）。CPL的主要任务是复查NCI所有的膀胱癌病例的临床资料、组织切片和细胞涂片的病理结果并向NBCG出具复查报告。1980年代，为了更有效地开展工作，CPL从马萨诸塞州伍斯特郡（Worchester，Massachusetts）搬迁到伊利诺伊州芝加哥的拉什长老会圣卢克医疗中心（Rush-Presbyterian St.Luke's Medical Center in Chicago，Illinois），并由Ronald S.Weinstein博士担任CPL主任。这期间，CPL的不同病理学家的诊断准确率和一致性有了明显提高，膀胱癌的分级分期的错误率为4％～30％，已经远远高于预期［103］。
由于在20世纪60年代末在MGH做病理住院医师时接触过电视显微镜，加之CPL大量的膀胱癌病例需要同时阅片讨论以解决不同病理学家之间的重复性问题，Weinstein博士萌发了研制机器人远程病理系统（telepathology system，TPS）的想法并付诸实施。这套系统具有实时动态图像处理和上下聚焦功能即动态机器人远程病理系统（dynamic robotic telepathology，dynamic RT），对解决当时的膀胱癌分级分期问题发挥了重要作用。随后Weinstein博士对这套系统进行改进、验证、申请专利并进行投资使之商业化，基于他的专利技术研发的许多TPS至今已在很多地方（美国、中国）得到广泛应用。
与此同时，大约1986年前后，欧洲的病理学家们开发出了静态图像（static-image，SI）TPS，特点是图像具备存储-转发（store-and-forward）功能。其目的是满足疑难病例、亚专科（特别是皮肤、肾、神经等专科病理）及现场无病理医师的医疗机构的远程会诊需求。
1989年，一款集成了实时动态和静态图像技术的复合型动态机器人／静态图像远程病理（hybrid dynamic robotic／static image telepathology）系统在挪威问世。随后，这种相似的复合型TPS相继在其他国家被成功开发并逐步市场化。需要指出的是，直到这种复合型动态机器人／静态图像TPS的出现，才实现了真正意义上的可持续的远程病理服务［105］。
1991年，随着图像扫描设备的改进及扫描图像质量的提高，在静态图像TPS的基础上WSI技术。特点是图像内存相对较小、图像分辨率较高、显示全部切片内容，因此，又被称为VM技术，相应的TPS被称为全切片成像模式TPS，即WSI模式TPS［106］。经过十几年的发展，WSI模式TPS以其操作简单、存储转发方式、方便快捷及图像逼真等优点逐渐成为市场化和专业应用的主流模式，大有取代其他TPS模式的潜力。