翟青枝,李立安,王雪琪,范一帆,于东渤,付玉荣,李江华,姜淑芳
1 解放军总医院第一医学中心 妇产科,北京 100853;2 南开大学医学院,天津 300071
女性生殖道中存在复杂的微生态动态系统,是影响女性生殖健康的重要因素。阴道微生物菌群、局部免疫系统、机体内分泌调节和阴道解剖共同构成了阴道微生态,它们互相制约和协调,处在动态平衡状态,内源性和外源性因素影响阴道微生态的平衡可导致各种阴道炎症[1-2]。妇科常见下生殖道感染的诊治也逐渐从各类型阴道炎转变为阴道微生态异常,并逐渐规范化[3-5]。通过形态学和功能学检测对患者的阴道微生态状况进行评价分析,有助于临床医师诊断和治疗[6]。临床检验工作中阴道分泌物的分析方法主要是经典的人工镜检法,以及后续发展的自动化功能学检测[7]。随着人工智能和临床检验技术的不断进步,阴道分泌物的检测从纯人工法发展到半自动分析并逐渐全自动化。阴道微生态形态学检测是一项重要的检测项目,专家共识指出形态学检测结果和功能学检测结果存在差异时,以形态学检测结果为主[8]。国内自主研发的全自动GY66阴道微生态检测仪2019年12月获批上市后开始逐步推广,其包括了酶化学反应的功能学检测及美蓝染色的形态学分析。因全自动酶化学反应为成熟检测项目,故本研究仅对阴道分泌物中有形成分的检测进行比较评估。目前,阴道微生态的形态学检测主要以人工镜检为主。人工镜检尽管是诊断的金标准,但检测耗时长并且易受主观因素影响。本研究通过比较全自动GY66阴道微生态检测仪与人工镜检对门诊患者阴道微生态形态学的检测结果,评价全自动GY66阴道微生态检测仪的性能并分析其在阴道微生态检测中的临床应用价值,为临床检验提供高效、准确的检测方法。
1 研究对象 本研究通过解放军总医院伦理委员会批准(No. S2018-221-01)。纳入2020年12月1日- 2021年7月31日就诊于解放军总医院第一医学中心妇产科并进行阴道分泌物检测的患者303例,年龄20 ~ 85(38.93±10.95)岁。
2 仪器和试剂 仪器为湖南友哲科技有限公司自主研发的全自动GY66阴道微生态检测仪(湘械注准20182220185),试剂为其配套的阴道炎联合检测试剂盒(酶化学反应法)。显微镜为OLYMPUS CX31型号的普通光学显微镜。
3 研究方法 采用双盲法对入组患者的阴道分泌物样本进行全自动GY66阴道微生态检测仪和革兰染色人工镜检检测。检测项目包括霉菌、滴虫、线索细胞、白细胞、上皮细胞、杆菌等。人工镜检由两名经验丰富的检验技师进行涂片、革兰染色及镜检,按《阴道微生态评价的临床应用专家共识》进行判读。霉菌、滴虫和线索细胞以检出为阳性。清洁度的判断标准如表1所示,Ⅰ、Ⅱ度记为阴性, Ⅲ、Ⅳ度记为阳性,以双人独立镜检判断结果为金标准。全自动形态学检测操作按SOP文件执行,从制片到结果分析由全自动GY66阴道微生态检测仪自动完成。
表1 阴道清洁度的判断标准Tab. 1 Judgement criteria of vaginal cleanliness
4 统计学处理 采用SPSS25.0统计软件进行数据分析。检出率比较采用成组设计四格表Pearson χ2检验,其他配对计数资料采用McNemar χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。Kappa检验评价两种检测方法的一致性,Kappa值0.81 ~ 1.00为几乎完全一致,0.610 ~ 0.80为一致性良好,0.41 ~0.60为一致性中等,0.21 ~ 0.40为一致性尚可,0.02 ~ 0.20为一致性程度轻微,Kappa值<0.02为一致性差。
1 样本检出率比较 本研究纳入的303例阴道分泌物标本,40×镜下革兰染色人工镜检及美蓝染色智能检测均可见典型的菌丝、滴虫及线索细胞,涂片背景干净,便于清洁度判断,形态学结果判读明确(图1,图2)。霉菌、线索细胞、滴虫和清洁度人工镜检的阳性率分别为79.21%、90.76%、97.36%和65.68%;全自动GY66检测平台对应的阳性率分别为77.89%、90.43%、97.03%和58.42%。采用差异型 χ2检验来分析两种检测方法的检出阳性率和阴性率水平,4个检测指标P均>0.05,认为GY66检测仪与人工镜检两种方法的霉菌、线索细胞、滴虫和清洁度总体检出率差异无统计学意义(表2)。
表2 全自动GY66检测仪与人工镜检的阴道微生态检出率比较(n, %)Tab. 2 Comparison of detection rates of vaginal microecology by automatic GY66 and manual microscopy (n, %)
图1 40×镜下阴道分泌物形态学对比图Fig.1 Morphological comparison of vaginal secretions under 40× microscope
图2 40×阴道分泌物清洁度对比图Fig.2 Comparison of vaginal cleanliness under 40× microscope
2 样本符合率和一致性比较 霉菌、滴虫、线索细胞及清洁度的总符合率均大于95%。经配对χ2检验可认为GY66检测仪与人工两种镜检方法检测的霉菌、滴虫和线索细胞结果相近(P>0.05),Kappa检验验证霉菌、滴虫、线索细胞和清洁度检测结果几乎完全一致(0.8≤Kappa<1.00),见表3。利用ROC曲线可以直观比较两种检测方法的敏感度和特异性,根据表3的统计结果呈现GY66和人工镜检的ROC曲线结果如图3。
表3 全自动GY66阴道微生态检测仪形态学镜检符合率(n)Tab. 3 Coincidence rate of morphological microscopic examination by automatic GY66 vaginal microecological detector (n)
图3 GY66诊断阴道炎患者的ROC曲线Fig.3 ROC curves of GY66 for the diagnosis of vaginitis
3 抗干扰能力及交叉污染验证 通过交替测试高浓度阳性样本和阴性样本,观察阴性样本测试结
果是否携带阳性样本成分。经验证,高浓度阳性样本均不会影响下一个空白标本的结果,并且携带全血污染的样本不会影响清洁度的检测结果,抗干扰能力及交叉污染验证结果合格,见表4。
表4 全自动GY66阴道微生态检测仪携带污染验证结果Tab. 4 Verification results of residual contamination by automatic GY66 vaginal microecological detector
4 重复性试验 随机抽了3份样本(77号、158号、160号)进行检测的重复性试验。结果显示,同一样本进行的3次仪器镜检中清洁度、红细胞、白细胞、线索细胞、霉菌差异无统计学意义,重复性检测结果一致,见表5。
表5 全自动GY66阴道微生态检测仪重复性试验结果Tab. 5 Repeatability test results of automatic GY66 vaginal microecological detector
阴道微生态的平衡与许多女性生殖道疾病具有密切相关性,包括各种类型阴道炎[9]、不同程度宫颈病变[10-11]、多囊卵巢综合征[12-13],成为下生殖道疾病新的生物标志物[14]。同时阴道微生态失衡与不良妊娠结局相关,检测妊娠期妇女的阴道微生态变化对早产有良好的预测价值[15-16]。细菌性阴道病和念珠菌感染的患者可诱发自然流产,并与HPV感染相辅相成地进一步破坏阴道微生态,增加不良妊娠概率[17]。因此,阴道分泌物的检测具有重要的临床意义。
目前,阴道分泌物的检测方法主要有人工涂片镜检、半自动镜检平台和全自动综合分析仪[17]。已获批应用于临床的可同时满足功能学及形态学全自动检测的仪器较少,从制片到结果判读均为自动化仪器未见报道。多家医院已开展阴道微生态检测项目,在制片或判读过程中需由专科技师协助,尤其是前期的手工处理操作较多。人工镜检法虽然经典,但易受人为因素、经验水平影响,对弱阳性的标本易漏检,难以将检测结果标准化和规范化。本研究所采用的全自动GY66阴道微生态检测仪应用数字化、可视化和基于深度学习的人工智能技术实现了阴道分泌物分析全过程的自动化,包括标本的自动精准加样、自动制片染色、智能聚焦与深度识别分类计数、检测卡的自动检测以及智能判读结果,检测的综合速度可达70 ~ 90个标本/h,显著提高了阴道分泌物分析的效率和质量[18]。
从检测结果看,全自动GY66检测仪与人工镜检的霉菌、滴虫和线索细胞总体检出率差异无统计学意义(P>0.05),并且两种方法的检测结果一致性好(Kappa≥0.8)。以人工镜检为金标准,全自动GY66仪器形态学检测指标总体符合率均≥97%。经重复实验、抗干扰能力及交叉污染验证,结果合格。清洁度检测中诊断符合率为97.69%,但与革兰染色人工镜检仍有差异。前期研究提示当清洁度标准不统一或差异处于临界值时需结合形态学以弥补诊断不足[19]。结合本研究结果,综合判断全自动GY66阴道微生态检测仪可以满足临床使用。解放军总医院第一医学中心就诊患者以妇科良恶性肿瘤居多,受下生殖道感染就诊患者数量影响,入组滴虫性阴道炎患者仅9例。全自动GY66检测仪选用美蓝染色,在区分形态学差异时对微生物影响较小,仪器检测时可看到染色后滴虫仍具有活力,可观察到滴虫运动轨迹,更有利于滴虫性阴道炎的判断。
综上所述,全自动GY66阴道微生态检测仪的阴道微生态形态学检测能够达到金标准检测结果的水平,辅助手工方法可达到高效工作的目的,具有良好的效能,在临床检验中使用可提高工作质量和效率,实现检验的标准化和规范化。