來自世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示，宮頸癌是全世界女性第二高發(fā)癌癥，2020年全球有超過50萬婦女罹患宮頸癌，并有約34.2萬人因此死亡。

近日，中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所研究員高欣團(tuán)隊(duì)提出了一種跨模態(tài)融合細(xì)胞學(xué)檢查、HPV檢測和陰道鏡圖像檢查結(jié)果的宮頸病變無創(chuàng)篩查新方法，相關(guān)成果發(fā)表于國際醫(yī)學(xué)信息學(xué)協(xié)會官方期刊International Journal of Medical Informatics。

無創(chuàng)篩查方法有誤差

當(dāng)前，雖然接種HPV疫苗能夠顯著降低宮頸癌的發(fā)病率，但是HPV疫苗的覆蓋面有限，特別是在高齡婦女人群和發(fā)展中國家未得到有效接種。

為此，世界衛(wèi)生組織在2020年提出《加速消除宮頸癌全球戰(zhàn)略》，呼吁適齡女性定期接受宮頸病變篩查，從而有效預(yù)防或及時(shí)治療宮頸癌。

“雖然宮頸區(qū)域組織活檢是確診宮頸病變的金標(biāo)準(zhǔn)，但病理活檢有創(chuàng)，不僅體驗(yàn)不佳，而且還可能引起宮頸出血、感染等并發(fā)癥，不適用于大規(guī)模人群的定期篩查?！备咝栏嬖V《中國科學(xué)報(bào)》，宮頸病變無創(chuàng)篩查成為首選方法。

細(xì)胞學(xué)檢查、HPV檢測和陰道鏡圖像檢查是臨床常用的宮頸病變無創(chuàng)篩查方法，但每一項(xiàng)檢查均可能存在誤差。

高欣解釋道：“細(xì)胞學(xué)檢查需要從宮頸區(qū)域刮取細(xì)胞，在顯微鏡下進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢查，但可能會存在取樣失敗，沒有刮取到特定細(xì)胞的情況；HPV病毒感染比較常見，但是HPV病毒的持續(xù)感染才會引發(fā)病變，如果用HPV檢測結(jié)果是否陽性去判定病變程度，會帶來比較高的假陽性?！?/p>

他還同時(shí)指出，被檢查者如果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞學(xué)檢查或HPV檢測陽性，那么就會去做陰道鏡圖像檢查，但是現(xiàn)在陰道鏡圖像的診斷依靠醫(yī)生目視檢查，診斷標(biāo)準(zhǔn)是主觀定性的，不同經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生可能會給出不同的診斷結(jié)果，可重復(fù)性較弱。

提升宮頸病變無創(chuàng)篩查效率，已成為廣大婦女的健康福音?！皩?shí)現(xiàn)客觀、精準(zhǔn)的早期篩查，有助于臨床建立全覆蓋的宮頸癌篩查體系。”高欣表示，團(tuán)隊(duì)在2020年開始了這項(xiàng)研究，希望能夠?yàn)椤督】抵袊袆樱?019-2030）》婦幼健康促進(jìn)行動的落實(shí)貢獻(xiàn)一份力量。

跨模態(tài)構(gòu)建篩查模型

高欣團(tuán)隊(duì)與同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海市第一婦嬰保健院合作開展了此項(xiàng)研究。高欣團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建工作，上海市第一婦嬰保健院主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集整理工作。

談及為什么選擇上海市第一婦嬰保健院作為合作伙伴，高欣表示，該院是我國最早成立的婦幼保健院之一，在婦科診療方面處于全國領(lǐng)先水平，積累了大量相關(guān)數(shù)據(jù)，為研究開展提供了完備的數(shù)據(jù)支撐。

據(jù)悉，宮頸癌前病變分為三個(gè)等級（CINI、CINII和CINIII），低級別病變就是指CINI、炎癥或正常，高級別病變是指CINII/III或?qū)m頸癌?！案叩图墑e病變的治療方式是不同的，低級別病變往往只需要定期觀察或藥物治療，但高級別病變需要做宮頸錐切等有創(chuàng)手術(shù)進(jìn)行治療?！备咝勒f，對患者的病變程度進(jìn)行有效診斷是很重要的。

為此，高欣團(tuán)隊(duì)回顧分析了2016～2019年在上海市第一婦嬰保健院參加宮頸檢查的女性的數(shù)據(jù)，共納入2160名接受宮頸病變篩查的受試者，其中正?；虻图墑e病變1718例，高級別病變或?qū)m頸癌442例。

高欣介紹，團(tuán)隊(duì)利用深度學(xué)習(xí)方法構(gòu)建了陰道鏡圖像自動篩查模型，輸出患者病變概率，實(shí)現(xiàn)陰道鏡圖像客觀定量的解讀。團(tuán)隊(duì)還對細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果和HPV檢測結(jié)果進(jìn)行類別編碼，采用邏輯回歸方法將類別編碼與陰道鏡圖像自動輸出的病變概率跨模態(tài)融合，從而構(gòu)建綜合篩查模型。

相關(guān)研究結(jié)果表明，基于跨模態(tài)融合的綜合篩查模型的準(zhǔn)確率達(dá)到92.1%，顯著優(yōu)于單一篩查方法?！凹?xì)胞學(xué)檢查、HPV檢測和陰道鏡圖像檢查的準(zhǔn)確率分別為74.9%、74.2%和75.1%?！备咝勒f，“我們的研究證明現(xiàn)有篩查方法所反映的疾病特征具有較好的互補(bǔ)性?！?/p>

檢查費(fèi)用不會增加

如何將結(jié)構(gòu)形式不同的數(shù)據(jù)有機(jī)整合？這是高欣團(tuán)隊(duì)在研究中遇到的最大困難。“我們收集到的數(shù)據(jù)來源于不同的檢查方法，包括結(jié)構(gòu)化（細(xì)胞學(xué)檢查和HPV檢測結(jié)果）和非結(jié)構(gòu)化（陰道鏡圖像）的數(shù)據(jù)，整合多源異構(gòu)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)是難點(diǎn)?！?/p>

高欣團(tuán)隊(duì)給出解決方案是，利用深度學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)陰道鏡圖像客觀定量的解讀，將非結(jié)構(gòu)化的陰道鏡圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的病變概率值，從而能夠與結(jié)構(gòu)化的細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果、HPV檢測結(jié)果進(jìn)行融合建模。

如今，我國宮頸癌高發(fā)態(tài)勢仍未扭轉(zhuǎn)，特別是基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的宮頸癌篩查能力較弱。高欣表示：“通過信息深度融合實(shí)現(xiàn)篩查效率的提升，不僅為客觀、精準(zhǔn)的宮頸病變無創(chuàng)篩查提供一種更加完備的新手段，還有助于提升我國基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的宮頸癌早期篩查能力。”

基層醫(yī)療對費(fèi)用比較敏感，高欣透露，對于檢查者來說，檢查費(fèi)用不會增加。因?yàn)樾路椒ú恍枰黾宇~外的檢查項(xiàng)目，可以在不改變現(xiàn)有宮頸病變篩查流程的情況下，有效整合現(xiàn)有臨床檢查手段，彌補(bǔ)了單一檢查的局限性，通過信息深度融合實(shí)現(xiàn)篩查效率的提升。未來，該項(xiàng)研究成果將由濟(jì)南國科進(jìn)行后續(xù)的應(yīng)用推廣工作。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijmedinf.2021.104675

來源：《國際醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志》