人工智能宮頸癌篩查系統聯合陰道微生態檢測在宮頸癌早期篩查中的應用價值▲

王 嵐 莫洪敏 鐘俊妍 張 鑫 于 江

(廣西桂林市人民醫院婦科，桂林市 541002，電子郵箱：65461420@qq.com)

宮頸癌是威脅女性健康的重要疾病。據2020全球最新癌癥負擔數據，全球共有1 929.3萬例癌癥新發病例，442.9萬名女性死于惡性腫瘤，其中34.2萬名女性死于宮頸癌，為僅次于乳腺癌[1]。發展中國家的宮頸癌發病率和死亡率遠高于發達國家(發病率分別為18.8/10萬和11.3/10萬 ，死亡率分別為12.4/10萬和5.2/10萬)；2020年，我國女性因宮頸癌死亡5.9萬例，死亡率高于全球平均水平[1]。此外，宮頸癌的發病趨于年輕化，因此人們對宮頸癌的關注也在增加。由于宮頸腫瘤的發生、發展、浸潤、轉移是一個演進過程，從輕度宮頸上皮內瘤樣病變(cervical intraepithelial neoplasia ,CIN)發展至浸潤癌需要10年左右的時間[2]。因此，早期發現和適當干預 CIN可以顯著地降低宮頸癌的發病率和死亡率。

隨著薄層液基細胞學技術、人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)檢測的開展，以及HPV疫苗的接種，宮頸癌得以預防、早期發現和治療，但目前我國宮頸癌的發病率和病死率仍在逐年增加[3]。農村、偏遠地區的醫療資源仍缺乏，醫療技術人員、病理學專家有限，導致宮頸癌篩查的開展受到影響。人工智能宮頸癌篩查系統(TruScreen)是利用探頭探測宮頸對光線的反射、吸收及電阻抗情況，將收集到的光電數據在數據庫中進行對比后進行分子診斷。TruScreen具有無創無痛、操作簡單、實時報告檢查結果等優點，不依賴病理醫生，適用于貧困地區大樣本人群篩查。本研究以病理學結果作為金標準，比較TruScreen檢查、TruScreen檢查聯合陰道微生態檢測對宮頸病變(包括宮頸癌前病變和宮頸癌)的診斷效能，評價其作為宮頸癌篩查手段的價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年1～6月在我院婦科、產科、體檢中心就診并自愿行宮頸病變篩查的女性共有1 048例。納入標準：婦科檢查提示可疑宮頸病變且均行TruScreen檢查、陰道微生態檢測及陰道鏡檢查的女性；均有性生活史；無急性生殖道炎癥；既往無宮頸手術史，既往無因CIN而行物理治療史，入組前3個月內無宮頸治療(包括活檢)史；無子宮切除史；非妊娠期，非產后6月內及月經期。排除標準：宮頸涂片檢查后6周內者；骨盆區域曾接受放射性治療者；正在或曾在5周內接受化療者；患有光過敏疾病，或正在接受光動力療法，或曾經接觸過光敏劑者。最終納入322例女性，年齡18～65(38.7±8.05)歲。所有患者均對本研究知情同意，該研究經我院倫理委員會批準。

1.2 檢查方法

1.2.1 TruScreen檢查：由副高職稱以上人員通過統一培訓后使用為澳大利亞 Polartechnics有限公司的TruScreen系統，嚴格按照操作規范對篩查對象進行檢測。每位患者至少采集15點，用套有一次性感應器的手控器以正規技術操作進行宮頸檢測。探測完畢后，即刻打印出結果并更換新的感應器，宮頸探測所得信息自動與TruScreen 數據庫中的數據進行比對。檢測結果分為兩類，其中陰性指未發現宮頸異常細胞，陽性指發現異常宮頸異常細胞。

1.2.2 陰道微生態檢測：由本院婦科醫生用無菌干棉簽在受檢者宮頸口處取出分泌物，放置于標本瓶中即時送本院檢驗科，使用生殖道陰道微生態評價系統(山東仕達思生物產業有限公司)檢測。檢測結果分兩類，其中陰性指細菌性陰道炎(bacterial vaginosis,BV)及唾液酸苷酶均正常；陽性指BV或唾液酸苷酶任意一項陽性。

1.2.3 陰道鏡檢查和活檢：由副高職稱醫師進行陰道鏡檢查，如陰道鏡下發現可疑病灶則行活檢，陰道鏡陰性患者不行活檢。診斷包括：(1)病理學結果陰性，包括正常鱗狀上皮細胞、正常柱狀上皮細胞、宮頸慢性炎、HPV感染/濕疣 ；(2)病理學結果陽性，包括低級別CIN、高級別CIN、宮頸癌。

1.3 統計學分析 采用SPSS 25.0統計軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料以(x±s)表示，計數資料以例數(百分比)形式表示。采用Kappa指數進行一致性分析，其中Kappa指數>0.75 為一致性好，0.75≤Kappa指數≤0.4 為一致性較好，Kappa指數<0.4 為一致性差。以病理結果為金標準，通過繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線并計算曲線下面積(area under the curve,AUC)以評估TruScreen檢查、陰道微生態檢測以及兩者聯合檢查診斷宮頸病變的效能，其中0.50.9表示診斷價值較高，同時采用DeLong檢驗比較不同指標之間的AUC。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 322例女性TruScreen檢查、陰道微生態檢測、陰道鏡和活檢結果 322例行宮頸癌篩查的女性中, 178例(55.3%) TruScreen檢查陽性，169例(52.5%)陰道微生態檢測陽性，163例(50.6%)上述兩種檢查均陽性。陰道鏡下發現可疑病灶并行活檢者共151例，其中在篩查現場直接行陰道鏡下宮頸活檢134例，召回行活檢17例，最終病理檢查陽性共85例(56.3%)，其中低級別CIN59例，高級別CIN23例，宮頸癌3例。

2.2 TruScreen檢查、陰道微生態檢測及兩者聯合檢查與病理檢查對宮頸病變的診斷結果一致性。 151例行病理活檢患者的TruScreen檢查、陰道微生態檢測結果見表1。診斷宮頸病變時，陰道微生態檢測結果與病理結果的一致性較差(Kappa指數=0.361)，TruScreen檢查、兩者聯合檢查的結果與病理結果的一致性較好(Kappa指數=0.473、0.629)。

表1 151例行病理活檢患者的各項檢查結果[n(%)]

2.2 TruScreen檢查、陰道微生態檢測及兩者聯合檢查對宮頸病變的診斷效能 ROC曲線分析結果顯示，以病理結果為金標準，TruScreen檢查、陰道微生態檢測及兩者聯合檢查診斷宮頸病變的AUC分別為0.735[95%CI(0.664,0.807)，P=0.039]、0.682[95%CI(0.607,0.758)，P=0.001]、0.820[95%CI(0.759,0.881)，P=0.039]，靈敏度分別為78.8%、68.2%、77.6%，特異度分別為 68.2%、68.2%、86.4%。見圖1。兩者聯合檢查的AUC大于單純TruScreen檢查、陰道微生態檢測(z=-3.268,P=0.01;z=-4.609，P<0.001)，TruScreen檢查的AUC亦大于陰道微生態檢測(z=2.069，P=0.039)。

TruScreen檢查 陰道微生態檢測 兩者聯合檢查

3 討 論

傳統的宮頸癌篩查方法過于依賴病理科醫生，且我國經濟相對落后地區的衛生保健系統已經超負荷，婦科醫生和病理科醫生短缺，因此其大范圍的推廣受到限制。TruScreen檢查則能很好地解決這個問題。TruScreen檢查是一種基于百萬數量級標準化組織病理學大數據樣本的人工智能宮頸癌篩查技術，其采用納米級的光電生物傳感器探測子宮頸，系統將反饋的新數據與已經建立的百萬級標準化大數據庫進行比對，實時獲得結果，檢查過程無痛無創。TruScreen檢查與細胞學檢查不同之處在于，前者不僅可檢查表面上皮細胞,還可識別宮頸組織基底和基質層，包括癌前病變出現的血液循環增加及細胞核和細胞質的變化，因此 TruScreen檢查適用于原發性宮頸癌的篩選。此外，TruScreen易于操作，易于被女性所接受[4]。

已有較多學者針對TruScreen檢查診斷宮頸病變的準確性進行研究。Yang 等[5]研究發現TruScreen檢查診斷宮頸癌的靈敏度為76%，特異性為69%，AUC為0.786，其診斷準確性呈中等水平。另有研究表明，針對高級別上皮內病變的診斷，TruScreen檢查的敏感性較低(43%)，但特異性較高(92%)，陽性預測值、陰性預測值分別為60%、85%[6]。國內外多位學者認為，TruScreen在篩查宮頸癌方面為相對有效，適用于發展中國家地區[7-10]。本研究中，TruScreen檢查診斷宮頸病變(包括宮頸癌前病變和宮頸癌)的AUC為0.735，提示其具有一定的診斷效能，可作為一種宮頸癌早期篩查技術，且其具有對操作醫生水平要求較少、即時、有效的特點，易于開展和推廣。

最近研究表明，宮頸病變和陰道微環境之間存在關聯[11]。陰道微生物群可分為5種主要的群落狀態類型(community-state type,CST)，其中CSTⅠ、Ⅱ、Ⅲ型以乳酸菌為主。陰道乳酸菌通過產生乳酸，附著在黏膜形成屏障，防止致病性感染。BV與不良健康結果相關，而引起BV的病原菌屬于CST Ⅳ型，易引起HPV感染[12]。de Castro-Sobrinho等[13]對211例BV患者的宮頸樣本進行研究后發現，陰道微生態環境可影響宮頸癌的自然病程，去除混雜因素后BV與宮頸腫瘤的發生仍有顯著的獨立相關性。目前較多的研究表明，宮頸菌群異常后陰道微生態平衡紊亂與宮頸病理變化存在相關性，可影響宮頸癌進展[14-16]。但本研究結果顯示，診斷宮頸病變時，陰道微生態檢測結果與病理檢查結果的一致性較差(Kappa指數=0.361)，且AUC僅為0.682，診斷效能較低，因此，其尚不能單獨作為宮頸癌篩查的手段，今后還需要深入的研究來明確陰道微生態檢測在宮頸癌篩查中的作用。本研究進一步分析TruScreen檢查聯合陰道微生態檢測診斷宮頸病變的效能，結果顯示其與病理檢查結果的一致性較好(Kappa指數=0.629)，ROC曲線分析提示其AUC達0.820，大于TruScreen檢查和陰道微生態單獨檢測的AUC(P<0.05)。這表明TruScreen檢查聯合陰道微生態系統檢測可提高診斷宮頸病變的準確性，在宮頸癌篩查中具有較好的應用價值。

總之，TruScreen檢查對宮頸病變具有一定的診斷效能，可作為一種宮頸癌早期篩查技術，其聯合陰道微生態檢測進行診斷可以提高宮頸病變的診斷效能，更有利于宮頸癌的早期篩查。