如何应用AI技术助力宫颈细胞学诊断？

宫颈癌是严重威胁广大女性身心健康的恶性肿瘤之一，目前宫颈癌筛查方法主要包括人乳头状瘤状病毒（HPV）核酸检测和细胞学检查。在我国各地区适龄女性宫颈癌组织性筛查工作实施过程中，发现细胞学医生数量和能力的缺乏尤其是基层地区的缺乏是影响宫颈细胞学异常检出率的重要因素。目前将AI用于宫颈细胞学筛查也成为热点。近日，中国妇幼保健协会妇女病防治专业委员会特组织相关专家编写《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》发布，本文针对专家共识的要点进行整理。

一、人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的定义

宫颈细胞学人工智能辅助诊断：是指宫颈脱落细胞经过基液制片后，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。

二、人工智能辅助宫颈细胞学检查系统的要求

AI辅助宫颈细胞学检查系统应包括扫描工作站、数字诊断和数据存储三部分。

1、扫描工作站

扫描工作站是将病理切片用扫描仪转化为数字病理图像。扫描的图像应高度还原原始玻片特征，且清晰、无色差、无拼接痕迹、支持单层和多层的扫描。

（1）推荐参数

可采用40倍物镜，在满足原始像素密度小于0.25μm/pixel条件时建议采用20倍物镜；视野直径25mm；扫描速度15mm×15mm不超过150s；扫描分辨率小于等于0.25μm/pixel。

（2）创建聚焦模型要求

扫描图像要求对焦准确，细胞形态、细胞膜、细胞核内部细节保留相对完整。扫描图像对焦不准的表现为细胞结构虚化、重影等。

（3）扫描图像出现质量缺陷及解决办法

①图像不清晰或被遮挡，可能原因为扫描镜头不洁净、玻片外部附着污渍或异物、聚焦不准等，应清洁镜头、玻片和联系厂家技术人员进行调试保养等。

②图像拼接不齐错位，应立即重新扫描，或联系技术人员进行调试整改。

③图像闪烁不定，可能由于灯源故障、相机接触不良、曝光等，需及时更换灯源、检查线路连接情况等。

2、数字诊断

采用深度学习等人工智能技术对数字病理图像进行检测及智能分析，筛选阳性及疑似阳性的细胞视野呈现给病理医生，辅助细胞病理医师最终作出细胞病理诊断。

3、数据储存

主要指数字病理图像的储存和管理，并按照一定的规则进行储存，以便进行后续的访问、处理和分析。

三、人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的应用

1、优势

（1）AI辅助宫颈细胞学诊断技术的应用可提高宫颈癌筛查和诊断程序的特异性和准确性。

（2）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。

2、AI辅助宫颈细胞学诊断技术在宫颈癌筛查中的应用要求

（1）AI辅助宫颈细胞学诊断技术可按照宫颈细胞学检查管理及质量控制要求，应用于宫颈癌机会性筛查及组织性筛查中，但最终需要由病理医师确认诊断结果。

（2）在宫颈癌筛查工作中，AI辅助宫颈细胞学筛查管理流程与人工宫颈细胞学阅片宫颈癌筛查流程相同，应用于细胞学初筛、HPV初筛细胞学分流或HPV与细胞学联合筛查。

（3）以人群为基础的组织性筛查流程可以参考《子宫颈癌综合防控指南（第2版）》、《中国子宫颈癌筛查指南（一）》相关内容。

（4）需要按照《病理图像人工智能分析软件性能评价审评要点》的要求，产品在医疗机构和/或医学实验室使用，可辅助病理医师为疾病的诊断、预后、治疗等提供信息，不能作为临床诊断决策的唯一依据。

（5）所用产品应具有国家医疗设备类证书，并根据医疗器械注册标注范围开展检测。

（6）AI辅助宫颈细胞学诊断技术不可单独用于病理诊断，不可单独作为临床诊疗决策依据，所有经软件判读的样本最终结果需要专业病理医师确认。

四、人工智能辅助宫颈细胞学诊断技术的质量控制

1、人员资质

（1）妇科标本采集人员

要求经过省市级的专业培训且考核合格的妇科/计划生育/妇幼医师，累计培训时间（包括理论及实践操作）至少一个月，具有一定的妇科知识、妇科检查、细胞学取材及HPV取材等能力。

（2）细胞病理诊断人员

细胞病理诊断人员：应获得临床医师资格证书及执业证书，经病理规范化培训，并在细胞病理学培训基地专业培训六个月到一年，考试合格，并取得岗位培训合格证书者，方可从事细胞病理诊断工作。

质量控制专家：应具有副高及以上职称并从事细胞病理学十年以上。

（3）细胞病理技术人员

细胞病理技术人员：应具有医学大专以上学历，并经细胞病理培训基地专业技术培训六个月，考核合格获得相应的岗位培训合格证后，方可从事细胞病理学技术工作。

细胞病理诊断人员及技术人员：需经过一定程度的全玻片数字扫描技术（WSI）实践系统培训。细胞病理技术人员能熟练掌握该系统的工作原理、运行程序、常见问题处理等操作。细胞病理诊断人员应培养数字化阅片的工作方式，能通过数字化阅片完成大部分细胞病例的诊断。

2、细胞学实验相关要求

（1）实验室环境

实验室应划分污染区、半污染区及清洁区，具备通风及照明设备、制片室、阅片室、细胞涂片储存室、细胞学涂片储存柜（阳性与阴性分开储存)。

（2）设备与试剂

基本设备：性能良好的显微镜、振荡器、膜式机/离心式机/离心沉降机、自动染色机（染色封片一体机）或染缸等。

常用试剂：按照巴氏染色的相关要求准备试剂。用于宫颈细胞学检测的试剂必须有相关部门批准的试剂证书。

（3）制片

采用液基细胞学设备制片，制片方法可采用模式、沉降式、离心甩片式设备。

标准操作程序文件应设立标本接收及处理流程，应具备制片染色流程，并且制片应符合宫颈液基细胞学制片技术规范及质量要求。

（4）染色

应符合宫颈细胞学涂片巴氏染色技术规范及质量要求。

（5）液基细胞学制片效果

液基制片显微镜下要求：背景干净，细胞平铺均匀，细胞固定良好，细胞形态完整，胞质染色、核细微结构清晰及无人工假象，全片鳞状细胞数量大于5000个，无大量血液、黏液及炎症细胞遮盖，无人工假象，无干封现象，无干燥现象，无环保试剂影响。

液基制片外观要求：标签字迹清晰，无封片胶外溢，无破损，无记号笔标记。

液基制片过程需要按照SOP进行。

3、AI辅助宫颈细胞学检查报告要求

（1）报告时间

AI辅助宫颈细胞学检查出具报告与人工阅片细胞学报告时间一致。

（2）报告内容

报告内容：唯一识别号，受检者姓名、年龄、联系方式等个人信息，送检科室或单位名称，标本采集时间，实验室接收标本时间，结果报告时间，标本类型，标本质量评估，有无宫颈管细胞和/或化生细胞，判读结果，报告医生签名等。

（3）判读结果

宫颈细胞学贝塞斯达报告系统（TBS）：采用该系统进行结果判读，这是宫颈脱落细胞学诊断的报告方式，目前采用的第3版宫颈TBS报告系统（2014版）。

4、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大于等于95%；细胞学阳性涂片复核符合率大于等于85%（判读结果不相差两个级别）；阴性涂片复查的符合率大于等于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状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。

五、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

2、建立及使用标准的宫颈细胞图片库

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

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

参考文献：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.