彭辉,赵敏,阳宇
·技术与方法·
探讨新型宫颈癌细胞学筛查技术Integrated Imager的应用价值
彭辉,赵敏,阳宇
随着人群健康意识的逐年提高,越来越多的妇女选择定期健康体检,液基薄层细胞学检测(thinprep cytologic test,TCT)工作量越来越多,可以预见的是随着医学数据的急剧增加,智能化是诊疗数字化发展的方向和目标。图像分析的出现,使病理诊断由定性向定量发展,对样品照片进行数字图像分析,把目标区域染色的深浅及分布面积量化,则能实现病理图像的量化比较。TCT 细胞薄层均匀分布,清晰易读,避免因自然重力沉淀涂片而造成立体堆积和镜下焦距深浅不一,使其成为智能诊断的理想载体。宫颈癌细胞学筛查技术新柏氏(Integrated Imager,I2)的基本原理如下:对 TCT玻片进行图像扫描 → 转换成数字信息 → 统计分析 →智能诊断,也就是计算机对每张 TCT 玻片上各个视野中所有细胞核的 DNA 平均含量进行测量排序,筛选出 22 个目标视野作为可疑病变(包括 2 个腺上皮细胞视野),在医生阅片时,自动化显微镜根据坐标值自动定位每个可疑视野并呈现给医生进行诊断,如果 22 个目标视野均正常,则可判定为阴性结果。国内使用 I2的单位较少,相关资料非常有限,究竟 I2能起到怎样的作用,其在国内运用的前景如何,诸多数据尚待实际应用来得以完善。
收集同一人阅读诊断的 23 876 例病例和使用 I2阅片的 3447 例病例,对这两组的制片时间、阅片时间、阳性检出率、活检诊断相符率、微生物检出率进行比较,并对建议细胞学活检(ASC-H 及以上)同时有对应活检结果的病例进行对比;判读标准采用 TBS,统计学方法采用 SPSS17.0统计软件的卡方检验或 Fish's 精确概率法比较两组不同检测结果(检出率或相符率等)的差异。
2.1制片效率
使用 I2阅片与单纯人工阅片相比,其 TCT 制片要求高,在机器、试剂、技术方面均有不同,最大的工序差异是前者需要对每一张玻片进行 I2显微镜下扫描,扫描时间为90 ~ 120 s/片,这就意味着技术员需花大量的时间用于玻片扫描。
2.2阅片效率
通过分别统计两组 100 例数据,结果如下:人工阅片时间 60 ~ 211 s/片,平均 156.3 s/片,I2阅片时间 27 ~ 83 s/片,平均 72.3 s/片,使用 I2可提高效率 40% ~ 250%,平均提高 116%,明显缩短筛查时间。
2.3阳性检出率
对于 ASCUS、HSIL 以及 ASCUS 以上病变总的阳性检出率(ASC+)比较,I2比人工阅片阳性率依次提高了17.1%、123% 和 18.9%,各组差异有统计学意义(P < 0.01),而对于 LSIL,I2并无明显优势,其他病变因为样本量少,统计结果不具有代表性。两种方法的检出数据如表 1。
表1 人工阅片与 I2辅助阅片诊断结果比较
2.4TCT 与病理活检结果对照
TCT 诊断为 ASC-H 及以上时,建议行阴道镜检查及活检,一般患者在 TCT 诊断后的半年内进行活检,但患者依从性无法保证,可能部分患者转诊并在院外活检,还有部分并未遵循医嘱,甚至没有复诊,导致没有随访资料。通过单纯人工阅片诊断的 ASC-H 及以上的 467 例患者中,141 例找到了相应的活检结果(表 2);通过 I2诊断的ASC-H 及以上的 83 例患者中,51 例找到了相应的活检结果(表 3)。
表2 单纯人工阅片 TCT 与活检结果对照
表3 I2辅助阅片 TCT 与活检结果对照
通过对比表 2、3,发现 I2阳性检出率(灵敏度)的提高是不以损失准确性来实现的。
2.5微生物检出率
在霉菌检出率上,人工阅片要高于 I2阅片,其比值为3.8%:2.6%(P < 0.05),而在 HPV 和滴虫检出率上,两组无统计学差异。
电脑计算能力与人脑思维判读,结合了计算机辅助的初筛与人的阅片经验,有效地利用计算机对 DNA 密度的识别能力,发挥电脑优势,通过计算机“智能诊断”自动筛查出一部分正常涂片而免于人工阅片,从而减少人脑无效劳动[1]。
国外回顾性、前瞻性研究显示电脑辅助阅片系统能显著提高效率[2-3],比较每张传统涂片的阅片时间,效率提高114%,使用电脑辅助阅片系统可提高效率 38.9% ~ 252%,可明显缩短筛查时间;人工阅片速度较慢的医师使用电脑辅助阅片系统后速度和效率增幅较大[3],与单纯人工阅片相比,有效减少了细胞学医生需要读取的面积,医生可将更多的精力专注于精确诊断病变细胞级别,而无需花大量的时间去“寻找”细胞。本研究数据统计显示,阅片效率得到了大幅提升,不包括病史查阅、拍照、结果录入时间,个人效率提高了约一倍,但这些都是基于技术员提前人工扫描每张切片,每张切片扫描时间 90 s,100 张切片至少就需要增加2.5 h,且这需要合格的制片、染色和封片作为前提。换而言之,医生效率的提高是在技术员加班的基础上完成的,如果能在扫片环节实现批量处理,将实现全流程的效率提高。
电脑辅助系统在定位异常细胞方面非常有效,使敏感性增加,对于 ASCUS 及其以上病变,特别是 HSIL 和 LSIL,其比人工阅片阳性率高[4-5]。本研究数据基本与文献报道相符,但 LSIL 并无显著提高,可能原因是 LSIL 诊断相对容易掌握,特别是对于出现挖空细胞的 LSIL,不借助 I2也容易发现。I2灵敏度主要体现在识别散在、孤立细胞功能突出。而正是得益于电脑辅助系统能挑选出孤立的较小的病变细胞,每千名女性,I2辅助阅片系统可比人工阅片多检出 3.2 例 HSIL,I2对 HSIL 的诊断意义突出!活检的样本量较少,数据尚待大样本进一步证实。
ASC/SIL 是 TCT 诊断能力评价方法之一,监测其比值变化是质控的简单有效工具[6]。特别是在出现新的制片方法及新员工的情况下,比如新的染色方法的出现,由于诊断人员不适应而可能造成 ASC/SIL 比值增加,则有必要对医生进行适当的培训以适应新的筛查方法[7]。通过表 1 可以统计出,I2使用前后,ASC/SIL 分别为 2.43和2.36,无明显增高,而总体阳性率增高了,表明 I2并无增加不确定诊断。后续的 TCT-活检相符率也证明了 I2敏感度提高不以损失特异度来实现,特别是对于 ASC-H 和 HSIL,I2的相符率比人工阅片高。
总体而言,融合了人的思维能力与计算机能力的 I2创造了一种更优秀的细胞学检查方法[8],其明显缩短了医生阅片的筛查时间,且能挑选出单独的小的病变细胞,进而增加医生阅片的信心[9]。但在扫片环节和霉菌感染检出率环节,还有提高的空间。借助计算机对病理图像作定量分析并实现智能诊断是病理量化诊断的重要方向,类似 I2的细胞学筛查系统将越来越普及,I2在 TCT 自动筛查的成功应用,将为病理学智能诊断的发展和应用提供新思路、新方法。
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10.3969/j.issn.1673-713X.2016.04.017
510120 广州,广东省中医院病理科
彭辉,Email:155343633@ qq.com
2016-02-21