AI助力宫颈细胞学诊断:提升筛查质量与效率的专家共识

文摘   2024-11-29 19:52   北京  

目前,我国宫颈癌筛查主要依赖HPV核酸检测和细胞学检查,其中HPV检测因高敏感性成为主流,但需严格临床验证和专业实验室条件,而细胞学检查虽特异度高却依赖医生经验,联合筛查虽提高准确度但成本较高。基层地区细胞学医生的缺乏和能力不足是影响宫颈细胞学异常检出率的主要因素,而AI技术的引入有助于解决专业人员短缺问题,提高筛查效率和准确性,特别是在资源有限地区。
当前,AI辅助宫颈细胞学诊断技术已开始试点应用于宫颈癌检查项目工作中,为了提升宫颈癌筛查质量并助力实现国家消除宫颈癌目标,中国妇幼保健协会妇女病防治专业委员会发布了《人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的应用及质量控制专家共识(2023版)》。该共识明确了AI技术在宫颈细胞学诊断中的应用标准、系统要求和质量控制措施,旨在规范AI技术应用,确保筛查准确性,降低宫颈癌的发生率和死亡率。本文全面梳理了共识中的要点,以飨读者。

什么是“人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术”?

宫颈细胞学人工智能辅助诊断是指宫颈脱落细胞经过液基制片后,通过数字切片扫描仪成像产生数字切片,再经过基于人工智能的计算机技术分析,由人工智能给出阴性或阳性的判断结果,并筛选出可疑病变细胞,辅助细胞病理医师更快速、准确地作出细胞病理诊断。

人工智能辅助宫颈细胞学检查系统有哪些要求?

人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的应用

AI辅助细胞学诊断技术可提高宫颈癌筛查和诊断程序的特异性和准确性

随着AI辅助宫颈细胞学诊断技术在实际工作中的应用,越来越多的相关研究显示AI辅助细胞学诊断技术作为一种宫颈癌筛查方法可以提高筛查和诊断程序的特异性和准确性。

【相关研究】

1. Wilbur等评估了12313例宫颈细胞病理涂片,AI辅助诊断组在HSIL和LSIL的检测灵敏度分别提升了19.6%和9.8%,而特异度略有下降。ASC的灵敏度和特异度与人工阅片无显著差异。

2. 李卫平等的研究表明,AI辅助技术对液基细胞学检查结果为阴性的患者,灵敏度为82.4%,特异度为86.8%。

3. Duby等的回顾性分析了54438例人工阅片和52309例AI辅助阅片结果,AI辅助技术显著增加了LSIL、HSIL、ASC-H及AGC的检出率。

4. 我国学者的多中心临床观察性研究:AI辅助技术识别CIN2和CIN3及以上病变的比例与有经验的细胞病理学医生相近,相对灵敏度为1.01,且具有更高的相对特异度(1.26)。

AI辅助宫颈细胞学诊断技术的应用可提高诊断效率、降低诊断成本

AI辅助宫颈细胞学诊断技术在宫颈癌筛查中展现出显著的效率提升和成本效益,同时在真实世界研究中显示出与人工阅片相似或更高的准确性

【诊断效率提升】
  • Cao等的比较研究表明,AI技术将诊断每张图像的时间从人工的14.83秒缩短至0.04秒,极大提高了诊断效率。
【成本效益分析】
  • 基于马尔可夫模型的评估指出,当HPV检测费用超过10.80美元时,AI辅助技术每5年筛查一次成为最具成本效益的策略。

  • 2017—2021年,湖北省的宫颈癌筛查项目费用分析显示,政府为每位女性承担的筛查费用为6.31美元,凸显AI技术在降低成本方面的潜力。

【真实世界研究】
  • Bao等的一项针对70万宫颈癌筛查妇女的前瞻性队列研究显示,AI辅助技术与人工阅片在CIN检测中的一致性高达94.7%,kappa系数为0.92,表明AI技术在实际应用中的高准确性。AI辅助技术在检测ASC-H或HSIL妇女中的CIN2及以上病变的能力显著高于人工阅片。

  • 徐州开展的一项宫颈癌筛查应用研究显示,AI辅助系统的细胞学异常检出率和HSIL及以上病例检出率均高于人工阅片,尤其在与HPV联合筛查时,检出率达到最高,差异具有统计学意义。

人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的质量控制

人员资质

细胞学实验室相关要求

AI辅助宫颈细胞学检查报告要求

内部质量控制方案

每月开展室内质量控制,定期开展室间质评,并保留原始记录,具体如下:

(1) AI辅助宫颈细胞学诊断技术每天最高阅片数量应根据使用的AI系统的运算能力,系统设置及人员配备等实际情况综合考虑。

(2) 定期由质量控制专家对阴性标本至少抽取10%进行复阅;对无明确诊断意义的不典型鳞状细胞(ASC-US)及以上病例标本100%复查。细胞学涂片标本满意率应≥95%;细胞学阳性涂片复核符合率≥85%(判读结果不相差两个级别);阴性涂片复查的符合率≥95%。

(3) 定期进行疑难病例讨论。

(4) 定期参加地区、省内或国家病理质控中心的室间质评。

①每月统计并分析宫颈细胞学标本满意率、总体阳性率。

②各级别细胞学结果癌前病变及癌的检出率,如阴性、非典型、低级别、高级别、癌;以及未明确意义的ASC-US与鳞状上皮内病变比率。

③计算宫颈细胞学各级分类中高危型人乳头瘤病毒核酸检测阳性率,ASC-US与HPV结果比较。

④对宫颈细胞学判读结果为阴性或不满意而组织病理学诊断为高级别病变及以上病例涂片进行讨论。应具备报告发放管理制度、不满意标本记录、阳性报告复审记录、阴性抽查记录、可疑病例追访结果、质控不一致片子处理记录。

⑤有标本保存制度,阴性涂片应至少保存1年,阳性涂片保存15年或以上。

待解决的问题

1. 制定统一的AI辅助宫颈细胞学诊断技术设备参数指标

目前AI辅助宫颈细胞学诊断技术的原理不同,技术参数尚不统一,需相关专业人员共同参与制定统一的参数指标,便于设备的质量控制。

2. 建立及使用标准的宫颈细胞图片库

AI辅助宫颈细胞学诊断技术的开发需要阅读和学习大量规范的、标准统一的宫颈细胞病理图像,但目前国内缺乏大规模、标准化且完整的宫颈细胞病理图像数据库。建议建立规范的图片数据库,统一考核和检验AI辅助宫颈细胞学诊断技术设备。

3. 开展多中心、大样本的AI辅助宫颈细胞学诊断技术应用研究

虽然AI辅助宫颈细胞学诊断技术已经逐步在宫颈癌筛查工作中应用,并有相关的研究发表,但发表的文章数量相对较少,且缺乏多中心和大样本的应用研究,以及卫生经济学评价研究。因此,今后需要更多相关研究,为AI辅助宫颈细胞学诊断技术在宫颈癌筛查中的应用提供更全面的循证依据。

4. 规范并加强对AI辅助宫颈细胞学诊断技术相关信息和数据的应用及管理

AI辅助宫颈细胞学诊断技术的应用过程中会产生大量的信息和数据,涉及个人信息及隐私保护,应在使用过程中加强信息的规范管理。建议有关机构或部门出台相应的管理手册或规范等文件,加强信息系统的建立、应用及管理,保证项目顺利实施及数据的保密工作。


以上内容来源:张小松,毕蕙,董燕等.人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的应用及质量控制专家共识[J].中国妇幼健康研究,2023,34(12):7-13.

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