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研究目标1.以组织病理学诊断为金标准,构建人工智能电子阴道镜辅助诊断系统(CAIADS);在以医院为基础的多中心回顾性研究中,评估其检出宫颈病变和引导宫颈活检点的准确性。2.通过与不同年资组别的阴道镜医生对比(高年资,中年资和低年资),进一步分析CAIADS引导宫颈活检能力。材料与方法2018年12月,我们回顾性收集深圳市妇幼保健院(SZMCHH)临床子宫颈门诊病例数据信息,包括年龄,阴道镜图像及诊断、细胞学、HPV检测结果和组织病理学诊断结果,用于构建和内部验证CAIADS,评价其检出宫颈病变的能力及引导宫颈活检的准确性;为进一步验证其诊断表现,从成都市妇幼儿童中心医院(CDWCCH)、重庆大学附属肿瘤医院(CQUCH)、江西省妇幼保健院(JXMCHH)、辽宁省肿瘤医院(LNCH),以及河南省肿瘤医院(HNCH)5家医院进行了外部验证。此外,通过与不同年资组别阴道镜医生(高年资,中年资和低年资)的诊断水平进行对比,分析其应用价值。统计分析中,组间率比较采用卡方检验,检验水准设为a=0.05。研究结果1.CAIADS对宫颈病变的检出能力评估:在内部验证集中,CAIADS检出宫颈病变的准确度,灵敏度和特异度分别为0.954(95%CI:0.941-0.964)、0.957(95%CI:0.939-0.972)、0.950(95%CI:0.932-0.965);在 5 家外部验证集中,其准确度,灵敏度和特异度均超过了 0.850。2.CAIADS对宫颈活检点位的预测能力评估:通过与组织病理学结果指示的活检点所在位置进行比较,我们发现CAIADS预测宫颈活检点位的中位数交并比(IOU)值为0.705,IOU值越高,表明预测宫颈活检点位越准确。3.CAIADS和不同年资组别的阴道镜医生检出宫颈病变的诊断能力比较:汇总所有验证集中的研究对象,CAIADS检出宫颈病变的准确度,灵敏度和特异度分别为 0.886(95%CI:0.877-0.894)、0.902(95%CI:0.890-0.914)、0.873(95%CI:0.861-0.885);具备10年以上临床经验的高年资组阴道镜医生检出宫颈病变的准确度,灵敏度和特异度分别为 0.947(95%CI:0.935-0.957)、0.981(95%CI:0.969-0.989)、0.915(95%CI:0.896-0.932);具备5-10年临床经验的中年资组阴道镜医生检出宫颈病变的准确度,灵敏度和特异度分别为0.877(95%CI:0.860-0.892)、0.882(95%CI:0.858-0.903)、0.872(95%CI:0.848-0.894);具有3-5年临床经验的低年资组阴道镜医生检出宫颈病变的准确度,灵敏度和特异度分别为0.546(95%CI:0.511-0.580)、0.774(95%CI:0.725-0.818)、0.392(95%CI:0.348-0.436);我们发现虽然 CAIADS检出宫颈病变的准确度,灵敏度和特异度低于高年资阴道镜医生组(p值均<0.001),但与中年资阴道镜医生组相比均无统计学差异(p值均>0.05),甚至明显高于低年资阴道镜医生组(p值均<0.001)。研究结论1.我们利用临床宫颈门诊的既往数据集构建基于人工智能的电子阴道镜辅助诊断系统(CAIADS),研究发现CAIADS在内部验证集和5家外部验证集中识别宫颈病变的准确性较高,可用于阴道镜引导组织学活检。2.与不同年资阴道镜医生的诊断能力相比,虽然CAIADS诊断水平不及高年资组阴道镜医生,但与中年资组阴道镜医生诊断水平相似,甚至远高于低年资组阴道镜医生诊断水平,可作为一种辅助诊断工具引导宫颈活检。因此,基于CAIADS辅助诊断系统,打造宫颈癌筛查新模式,完善阴道镜临床诊断流程,亦可构建一个不受地区限制的网络云端服务平台,即使在偏远地区的农村均可同步上传阴道镜图像至云端,实时获得诊断结果,实现智能化和自动化,有望解决目前宫颈癌筛查中阴道镜诊断的瓶颈问题,提升我国宫颈癌筛查效果。