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编号:10268039
计算机辅助细胞学检测系统在妇产科的临床应用
http://www.100md.com 《中华妇产科杂志》 1998年第11期
     作者:韩素云 李亚里

    单位:100850 北京,解放军总医院妇产科[韩素云(现在乌鲁木齐总医院妇产科),李亚里]

    关键词:

    中华妇产科杂志981119 癌前病变及宫颈癌的早期诊断,是提高治愈率及延长患者生存率的关键。细胞学检查是早期筛查的主要手段和较有价值的方法,细胞学诊断的准确性直接关系到患者的预后。传统的巴氏涂片手工光镜检测,存在较高的假阴性率,有文献报道,假阴性率可高达2%~50%[1]。为了降低假阴性率,在国外已有许多实验室采取了质量控制措施,如对10%的阴性涂片进行复查或集体会诊等。1968年,美国Wied首先将计算机应用在细胞学检测和分类上。1989年,Mark Rutemderg采用影像识别技术,研制了计算机辅助细胞学检测系统(CCT)诊断装置软盘[2],于1992年开始初步应用于临床,并逐渐推广到其它国家。1995年9月,该技术通过美国FDA批准后推荐临床应用[3]。近年来,我国也已开始应用。经临床反复证实,CCT检测可有效降低细胞学检查的假阴性率。目前,在世界范围内,已有15个国家在临床常规应用CCT,并有约40万张以上宫颈细胞涂片经CCT诊断仪检测。此方法必将代替传统的宫颈细胞学检测法[3]
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    一、CCT诊断仪的基本检测程序

    CCT诊断仪,是采用人工智能神经网络模拟技术的计算机扫描系统。应用CCT诊断仪检测宫颈涂片时,程序分为两部分,第一部分严格按要求进行宫颈细胞涂片,固定,编号后送至CCT检测中心。应用计算机显微扫描仪和高敏显像器,对每100张涂片进行自动扫描,检测识别每张涂片上的每个细胞,选出最可疑的128个异常细胞图像(64个单细胞图像,64个细胞群图像)后,将可疑图像存储到数码磁带中备检。第二部分将存储备检的异常图像输入中间细胞室(即配备有与检测中心相配套的高分辨率解像设备的细胞学实验室),由经过专门培训的细胞学家,对选择出的图像资料,在监视器上进行复检,将涂片中图像分类为“阴性”和“检查”两种,“阴性”表示其中无异常细胞;“检查”表示仍怀疑有异常细胞,需要在光镜下进一步检查或会诊。同时,CCT诊断仪还可将异常细胞精确地定位在涂片上,以便在光镜下易于找到,从而实现计算机与人脑智慧的最佳组合[3,4],尤其对有极少量异常细胞的涂片,识别率明显提高[5]。涂片经CCT检测后,采用TBS分类法[6](由美国癌症协会于1988年提出)进行诊断。诊断内容包括:(1)对涂片质量的判断;(2)对细胞改变的描述;(3)对诊断及治疗的建议。总之,CCT检测系统是以细胞学为基础,病理组织学为指导,通过综合分析做出最后诊断[7,8]
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    二、CCT检测的敏感性

    CCT检测对异常细胞具有高度敏感性。许多文献报道,该检测识别异常细胞的敏感性高达

    97%[5,7~9]。Koss应用CCT检测已被病理证实为宫颈上皮内瘤样病变(CIN)和浸润癌的细胞涂片,认为CCT同样可对传统巴氏涂片进行检测,进一步分析高难度图像,其识别和显示异常细胞率可达97%,尤其对缺乏异常细胞的涂片更具有敏感性。Mitchell等[10]认为,巴氏涂片阳性与假阴性之间差异较大,之所以产生假阴性,是因为涂片中异常细胞数量差异显著。一般认为,在阳性涂片中,异常细胞总数均大于200个;而在假阴性涂片中,异常细胞总数大于200个者仅占涂片总数的39%。且涂片上显示出的异常细胞一般较小,染色质呈细颗粒状分布,均匀或正常,有时与正常细胞难以区别,能否识别异常细胞,仅依赖于检测者识别异常细胞的能力。CCT检测则可对涂片上的每一个细胞进行检测,易于全面识别异常细胞或将为数极少的异常细胞,展示到监视器上,使异常细胞再现率高,从而提高了细胞学检测的敏感性,降低了漏诊。Koss[11]也认为,手工检测错漏的一般是较小的或具化生特点的异常细胞,一些质量差的涂片也易造成漏诊。CCT检测恰可纠正这种错漏,提高识别此类细胞,尤其对较小的癌细胞或被误认为淋巴细胞者,更有价值。
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    有关文献报道,CCT诊断仪与手工检测诊断一致率为84%,特异性为81%~85%,阳性预测率为66%,阴性预测率为93%[8,12],认为可应用CCT先将正常细胞与需重新检测的细胞图像分开,然后再对异常细胞进行扫描、复检,这样将可更有效地减少假阴性率,增加细胞学检查的准确性,且又省时、省力。当然,CCT的检测结果尚不能完全避免假阴性率。Halford等[13]为了比较CCT与快速自动检测技术(rapid rescreening and automated technologies, RRAT)—— 一种提高质量控制的技术[14]识别异常细胞的敏感性,特选择20张难以识别的异常涂片,用以上两种方法进行检测。结果表明,CCT对异常细胞检测的阳性率达95%,而快速自动检测技术的检测阳性率为45%。尤其对那些异常细胞含量极少的涂片,CCT对异常细胞的识别率明显高于快速自动检测技术。Sherman等[15]认为,CCT可作为不典型涂片分类的辅助工具。由CCT检测的CIN Ⅰ~Ⅲ级的涂片,结果,与病理组织学诊断具有高度一致性,对那些难以识别的涂片常显示较高的敏感性。目前,95%随诊中的CIN患者,应用CCT进行结果检测。
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    三、CCT与手工检测比较

    手工检测巴氏涂片具有一定局限性,常受人为因素的影响,既使在设备条件优越的实验室,也会有假阴性的诊断发生,几位检测者对同一张涂片进行诊断时,会得出不同的结果。Kok等[16]分析了7位手工检测者28个月的工作,全部涂片经应用CCT检测后,结果具有明显一致性。分析手工检测假阴性率高的原因,是取样不足或因异常细胞分散在大量炎性和血细胞中,常因其数量少或瘤细胞形态小而不易识别,在每张涂片中,检测者要在50 000~3 000 000个细胞中找到可能存在的异常细胞[17],一旦出现对细胞学结果的错误识别,即可导致误诊或漏诊。而CCT的优势恰恰在于对以上缺陷的弥补和异常信息的准确提供。

    四、CCT用于微生物的检测

    除对异常细胞具有较高的检测率外,CCT还可对人乳头瘤病毒(HPV)、滴虫、念珠菌及疱疹病毒等作出诊断。近年来,HPV与宫颈癌发病的关系的研究已有较大进展,CCT可通过检测挖空细胞对HPV感染作出诊断。Hatch等[18]认为,HPV阳性的鳞状上皮内病变(squamous intraepithelial lesion, SIL)与浸润癌之间显著相关。CCT在检测异常细胞的同时可进行HPV检测,使重度SIL的敏感性由74%上升到91%。HPV检测为涂片检测异常者提供了进一步筛查的机会,减少了阴道镜检查[10]。Kaufman等[19]认为,60%轻度SIL可自然消退,不需治疗。因而可根据CCT对HPV的检测结果制定下一步处理方案,即对HPV阴性者只需行细胞学随访,而对阳性者则应进一步检测。
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    Shafi等[20]和Fife等[21]认为,妊娠期HPV感染有增加趋势,而孕期性生活比非孕期明显减少。因此,提出检测高危型HPV的重要意义。Sherman等[15]应用CCT和原位杂交法同时检测孕期巴氏涂片HPV感染,结果具有高度一致性。其中高危型HPV的比例,CCT检测高于原位杂交法,异常细胞涂片的检出率可达58%。

    CCT检测还可对滴虫、念珠菌、疱疹病毒作出诊断,但其检测率低于手工检测。Ashfag等[22]应用CCT检测了249张有感染因子存在的巴氏涂片,以手工检测为标准,各种病原体的检出率分别为:球杆菌84%,念珠菌60%,滴虫77%,疱疹病毒58%。对生殖道最常见感染因子念珠菌及滴虫,准确性平均为人工检测的70%。目前,CCT在感染因子的检测方面,还不能识别非典型细胞、异常细胞及上皮细胞的形态学改变,与检测浸润癌及癌前病变相比,漏诊率仍高。

    总之,CCT是一种自动化检测系统,经全面筛查可作出相应诊断。其对异常细胞有高度敏感性,识别率高;省时省力,简便易行。相信CCT检测将逐步替代传统检测法。当然,CCT只是细胞学检查的一种辅助检测技术,对疾病的最后确诊,仍需根据细胞学工作者的准确识别力。
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    (收稿:1998-05-06 修回:1998-08-31), 百拇医药