关于人工智能宫颈癌筛查技术（TS01）的临床研究

齐伟宏，吕秋波*，改天姿，张 伟

（北京医院妇科，北京 100730）

宫颈癌是女性生殖系统肿瘤中最常见的一种，成为威胁女性身心健康的头号杀手之一，尤其是发展中国家，由于对癌前病变筛查的普及率尚低，宫颈癌的发病率更是居高不下，跟据研究者的统计数据,每年大约有46.6万的子宫颈癌新发病例，其中80%的病例发生在发展中国家[1]，这些患者中大部分是因为完全没有接受或没有规范接受宫颈癌筛查而未能发现癌前病变导致发病，那么如何提高宫颈癌前病变的筛查敏感性，找到更方便更能让公众接受的筛查方法成为宫颈癌防治工作中的重点。宫颈癌筛查系统（TS01）是近年来新兴的宫颈癌筛查方法，在AI浪潮的大背景下蓬勃发展起来，世界范围内，已经有很多人对其灵敏性进行了测试研究，有文献报道，初善仪的敏感性为82%，对CIN 1的敏感性为63%，对高度病变（CIN 2/3，扁平上皮细胞癌）的敏感度为85%[2-3]。而细胞学作为宫颈癌筛查的传统方法，多年来在临床上广为应用，但也不乏其局限性[4]。因此本实验中我们对TS01和细胞学检测这两种方法用于宫颈病变诊断的灵敏性和特异性进行了统计和比较，为临床工作提供更可靠的方法，并通过提高筛查的准确性和普及性减少宫颈癌的发病率。

1 材料与方法

1.1 数据

选取来自上海仁济医院(103例）、北京朝阳医院（270例）、北京协和医院（95例）妇科门诊就诊的患者共计468例，分别进行宫颈癌筛查系统（TS01）、细胞学检测、HPV以及阴道镜下病理活检这四种检查，所有患者均进行了TS01检查和阴道镜下取病理活检；细胞学检测、TS01两者方法全做的患者有421例，细胞学检测、TS01、HPV三者都做的患者有369例。患者平均年龄为:40.36±10.45岁，所有研究对象均有性生活史，无子宫锥切手术史及子宫切除史，三个月内未应用过抗炎药物及性激素治疗，所有受检查者均知情同意。

1.2 方法

收集上述符合要求的研究对象检查结果信息，以阴道镜下病理组织活检为金标准，以病理CIN2+为阳性，分别计算细胞学、TS01、HPV、细胞学+TS01、细胞学+HPV、TS01+HPV以及细胞学+TS01+HPV的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值。各检查方法的实验操作者均接受过正规实验操作培训，且不知道该受检者其他实验的检测结果。

1.3 统计学方法

以组织病理检查为金标准，应用SPSS 17.0软件对TS01，细胞学，HPV检测的灵敏度，特异度，误诊率，漏诊率进行统计学分析。

2 结 果

以病理结果高于CIN2+为标准，分别计算TS01、细胞学、TS01+HPV、细胞学+HPV的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值。

（1）TS01的敏感性=0.903、特异性=0.570、阳性预测值=0.534、阴性预测值=0.915（数据人数469人）。见图1、表1。

图1

表1

（2）细胞学敏感性=0.820、特异性=0.365、阳性预测值=0.444、阴性预测值=0.766（数据人数421人）。见图2、表2。

图2

表2

（3）细胞学+HPV的敏感性=1.000，特异性=0.038，阳性预测值=0.375，阴性预测值=1.000。见图3、表3。

图3

表3

（4）TS01+HPV的敏感性=1.000，特异性=0.083，阳性预测值=0.374，阴性预测值=1.000。见图4、表4。

图4

表4

由以上统计学分析结果可知，TS01单独筛查的敏感度（0.903）高于传统细胞学检查的敏感度（0.820），在特异度方面，TS01（0.570）同样高于细胞学检查（0.365）。

众所周知，HPV是宫颈癌的致病因素之一，其检测对于宫颈病变的筛查同样具有重要意义，且经过数年发展HPV检测的敏感性均处于较高水平，目前临床上通常采用HPV+细胞学联合筛查的方案以提高筛查敏感性，本次研究中，以同时进行TS01、细胞学和HPV检查的421名患者为研究对象，计算HPV+TS01联合方案敏感度与HPV+细胞学联合方案的敏感度比较，结果发现两种联合筛查方案敏感度相当，均达到100%，但前者的特异度会更高。

3 讨 论

宫颈癌一直是威胁女性身体健康的一大杀手，近几年，随着对其致病因素，发病机制，诊断和治疗方法的研究，人们已经普遍达成共识，HPV感染是宫颈癌的主要致病因素之一，正因为这个特点，使得宫颈癌成为一个可预测，可预防的肿瘤[5-6]。那么寻找一种简单快速，结果可靠的筛查方法，早期发现癌前病变，去除致病因素，尽早治疗，成为当前一项迫切而又艰巨的任务。

自Papanicolaou(1883～1962)1943年发表了用阴道涂片诊断子宫癌的著名论文以来,诊断细胞学成为为医学中一门重要的学，细胞学技术也得到了广泛的认可和接受。巴氏涂片，这一发明大大降低了晚期宫颈癌的发病率，增加了早期癌的检出率，已成为宫颈细胞学的代名词，半个多世纪后，另一项发明又使得细胞学进入了一个新的发展阶段，那就是液基薄层细胞制片技术即现在广泛应用于临床的细胞学检查[8]。但在应用过程中，临床医生也发现了存在的一些问题：其一，病理阅片的准确性有赖于标本取材的满意度和规范性，这需要有经验的接受专业培训的医师进行操作，而我国地域广泛，各地区医疗发展水平参差不齐，取材操作不规范造成的结果不准确时有发生；其二，该检查结果为病理科医师进行判读，主观性较强，且其判断的准确性也与其经验密切相关；其三，细胞学检查的报告周期长，有些地区要长达两周才能得出结果，患者在等待的过程中其实承担着不必要的压力[9]。细胞学是发现宫颈癌及其癌前病变的重要手段，在宫颈癌筛查预防工作中起着重要作用，但我们也有必要寻找更便捷，客观准确的新手段。

美国阴道镜和宫颈病理学会（ASCCP）在其经典著作《现代阴道镜学》第三版中描述，未来宫颈癌筛查的发展将会与现在的人工智能和计算机技术的发展趋势相吻合。美国妇科肿瘤杂志也指出自动化代表了宫颈癌筛检的进步，2017年7月，国务院正式发布：人工智能的发展上升为国家战略，尤其在教育和医疗领域，人工智能技术的应用成为国家鼓励和支持的重点的方向。而TS01智能筛查技术顺应时代发展趋势，其原理是利用探头探测宫颈对光线的反射和吸收以及电阻抗，将收集到的光电数据在数据库中进行比对，以得出结论；另外，TS01智能筛查技术可模拟人脑进行分析和判断，其依据是百万计的高质量宫颈上皮组织学样本，这些数据经病理专家反复确认后依据循证医学进行归类，形成标准化数据库，从而为检测结果的准确性、客观性提供保障。

本次实验供收集来自三所不同医院的临床数据，严格按照对象筛选要求和各筛查技术要求进行操作，力求得出相对客观准确的结论，从实验结果来看TS01敏感度（0.903）高于传统细胞学的敏感度（0.820），特异度方面，TS01（0.570）同样高于细胞学（0.365）。TS01的准确性和灵敏性均胜于传统的细胞学检查，这证明TS01检查在临床上应用的可行性，另外其操作步骤简洁、高效，大大减少了常规检查中人为主观因素对检查结果的影响；且结果实时，无需漫长等待时间，提高了患者就医过程的舒适度和满意度。

近期有学者提出全面检测的方案[10]，即TS01+HPV联合检查，众所周知，传统细胞学采用体外诊断，毛刷刮取脱落细胞的方式。细胞学将宫颈脱落细胞的形态及改变作为判断病变程度的依据，而细胞学存在取材的局限性，有文献报道，导致细胞学漏诊因素中由于取材部位局限或细胞数量不足导致的漏诊高达65%以上[11]。TS01采用体内诊断，生物传感器直接接触宫颈表面，探测宫颈上皮组织结构，更全面的反应了宫颈局部细胞和组织的变化。

总之，TS01智能筛查技术具有较高的敏感度和可信度，且检查方式简洁、高效，实时结果，减少主观因素对结果的影响，是一种值得临床推广应用的检查手段。