固有荧光宫颈病变图像诊断技术的临床应用研究

康俭 刘建华 顾玮玲 张勤 上海交通大学医学院附属第九人民医院 （上海 200011）

内容提要： 目的：探讨固有荧光宫颈病变图像诊断技术（以下称固有荧光技术）在宫颈癌前病变及早期浸润癌检查和诊断中的价值。方法：对135例宫颈病变患者应用固有荧光技术和阴道镜技术进行宫颈检查，根据检查情况对宫颈定位点活检。以病理诊断为金标准，对照分析固有荧光技术和阴道镜检查宫颈病变结果，观察固有荧光技术诊断宫颈病变的灵敏度、特异度、阳性预测值和准确度。结果：固有荧光技术在宫颈病变检查中，诊断宫颈浸润癌灵敏度90.9%、特异度100%、准确度99.3%，与阴道镜无显著性差异（灵敏度90.9%、特异度100%、准确度99.3%）；固有荧光技术诊断HSIL的灵敏度80%、特异度93.6%、准确度91.1%，与阴道镜（灵敏度84%、特异度87.3%、准确度86.7%）无显著性差异（P＞0.05）；固有荧光技术诊断LSIL的灵敏度50%显著低于阴道镜（82.8%）（P＞0.05），但特异度77.9%、准确度65.9%与阴道镜（特异度63.6%、准确度71.9%）无显著性差异（P＞0.05）。结论：固有荧光图像诊断技术诊断宫颈高级别病变和早期浸润癌的灵敏度、特异度和准确度与阴道镜相当，并且方便快捷、安全无创、图像客观直观，易于掌握，可作为一种有效的宫颈病变检查和筛查技术进一步研究、探讨。

宫颈癌是已知病因的恶性肿瘤，绝大多数是由于高危型人乳头瘤病毒（HPV）感染所致。但目前宫颈癌的发生仍严重威胁女性健康，近年来随着三阶梯宫颈病变筛查（细胞学和/或HPV检查、阴道镜和宫颈活检）的普及和完善，其全球发病率显著降低，在发达国家得到了有效控制，而在发展中国家，它仍然是危及女性生命的最常见肿瘤之一。

阴道镜检查技术是三阶梯筛查技术的重要一环，其完善和成熟大幅提高了宫颈癌前病变及早期浸润癌的检出率，为降低宫颈癌发生率起到了至关重要的作用，但仍存在一定的局限性，由于操作是借助醋酸试验或碘试验，较细胞学检查过程相对复杂，因此无法作为宫颈病变的初筛和普查技术。因此寻求一种便捷、直观、有效的宫颈筛查技术有着广阔的临床应用前景和较大的社会效益。

固有荧光宫颈病变诊断仪采用“自体荧光解像技术”，是一种全新的自体荧光电子宫颈病变诊断仪器。本研究对经初步检查有可疑宫颈病变患者，分别进行阴道镜检查及固有荧光宫颈病变图像诊断技术检查，选取可疑部位定位点活检进行病理组织学检查，验证其灵敏度、特异度及准确度，现将初步研究结果报告如下。

1.资料与方法

1.1 临床资料

选取2018年1月～2018年8月在上海交通大学医学院附属第九人民医院妇科门诊就诊的患者，年龄25～50岁，非妊娠期女性，宫颈病变初筛异常，满足至少以下一项条件，作为研究对象纳入标准：①HPV高危型16,18阳性/非16,18型高危型HPV阳性持续1年以上；②TCT/LCT＞=ASCUS-H；③宫颈有异常病变（不规则突起，团块，溃疡等）；④曾有接触性出血史，同时HPV高危型阳性/TCT＞=ASCUS者。排除标准：①阴道镜转化区完全不可见患者（Ⅲ型转化区）；②下生殖道急性炎症期患者；③光敏性疾病及盆腔放疗史患者；④近期阴道用药患者（3d）；⑤生殖道急性出血患者。研究纳入135例患者，研究经上海交通大学医学院附属第九人民医院伦理委员会批准，患者本人知情同意，并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 实验仪器与研究设计

将符合条件的135例患者采用牛尾医疗科技（苏州）有限公司提供的采用的OBI-3固有荧光宫颈病变诊断仪，分别进行阴道镜检查及固有荧光检查，观察及对照分析特征图谱，分别作出拟诊结果，同时选取各自可疑病灶准确标识并定位多点活检，送病理石蜡切片。

以活检组织病理石蜡切片诊断为金标准，检测评判固有荧光诊断技术和阴道镜诊断技术的灵敏度、特异度及准确率。并对两种宫颈病变诊断技术的上述技术指标进行比较。

1.2.2 阴道镜检查宫颈病变检查结果报告

参照参考文献[1]。

1.2.3 固有荧光宫颈病变诊断仪原理及检查结果报告内容

以往固有荧光诊断仪判断依据为荧光光谱，而本研究采用的OBI-3诊断仪是新型的固有荧光诊断仪，其激发光源为340nm紫外光，筛查宫颈病变的判断依据为特征性的荧光图谱[2-4]。其病变图谱特征主要体现在上皮（灰阶差异/病灶边界/高型别腺开口等）及血管（点状/异型血管）两方面。不同阶段宫颈病变的图谱特征如下：

1.2.3.1 湿疣（可归入宫颈低度上皮内病变）

局灶型病变组织与周围组织可以有明显的灰阶差异（见图1）；病灶边界清楚、内部灰阶程度较均匀，无点状血管及异型血管（见图2）。

图1.病变与正常组织灰阶差异

图2.病灶边界（下唇6点处病灶）

1.2.3.2 宫颈低度上皮内廇变

病灶可以有边界，与正常组织有轻度灰阶差异，也可以无灰阶差异及边界；阴道镜醋白试验常可见的细镶嵌图像，其荧光灰阶图像可有细镶嵌，也可不明显（见图3）。血管粗细较均匀，常为由粗至细的分布，呈树枝状，放射状，网状分布（见图4）。

图3.低度病变灰阶图像（细镶嵌，灰阶差异，边界）

图4.低度病变血管图像（树枝状、网状血管）

1.2.3.3 宫颈高度上皮内瘤变

病变组织内灰阶程度有较显著的不同。上皮组织多呈龟背状、橘皮状、米仁状、戒环状、脑回状等粗镶嵌改变（高型别腺开口的密集分布表现）；病变组织血管丰富、走向异常、扭曲、紊乱、突兀，表现为严重的粗细不均匀、间距不等，并极易出血。血管多呈粗点状（点状血管）、发夹状、线圈状、螺纹状等（异型血管）表现；病变表面粗糙，病变组织与周围正常组织边界较清晰、轮廓较分明；灰阶差异及血管异常的严重程度多与病变严重程度正相关（见图5，6）。

1.2.3.4 浸润癌

灰阶图像灰度极度不均匀、紊乱；病灶表面隆起或凹陷，边界锐利（见图7）；有明显的粗点状血管、异型血管，并极易出血（见图8）。

1.3 统计方法

使用SPSS 17.0软件统计数据，比较采用χ2检验，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

图5.高级别上皮组织病变 （粗镶嵌）

图6.高级别病变血管特征（粗点状血管）

图7.病灶灰度极不均匀

图8.病灶呈异型血管（螺纹状，发卡状）

2.结果

2.1 固有荧光拟诊与病理诊断比较

135例患者经固有荧光检查后进行点活检，病理诊断为宫颈浸润癌11例，HSIL 25例，LSIL 58例，其他病变41例。固有荧光检查拟诊为浸润癌10例，HSIL25例，LSIL58例，其他病变41例。固有荧光诊断浸润癌的灵敏度90.9%（10/11）、特异度100%（124/124）、准确度99.3%（（10+124）/135），诊断HSIL的灵敏度80%（20/25）、特异度93.6%（103/（103+7））、准确度91.1%（（20+103）/135），诊断LSIL的灵敏度50%（29/58）、特异度77.9%（60/（60+17））、准确度65.9%（（29+60）/135）。固有荧光拟诊与病理诊断的比较见表1。

表1.固有荧光拟诊与病理诊断的比较(n=135)

2.2 阴道镜拟诊与病理诊断比较

135例患者经阴道镜检查进行点活检，病理诊断宫颈浸润癌11例，HSIL25例，LSIL58例，其他病变41例。阴道镜检查拟诊为浸润癌10例，HSIL21例，LSIL48例，其他11例。阴道镜诊断浸润癌的灵敏度90.9%（10/11）、特异度100%（124/124）、准确度99.3%（（10+124）/135），诊断HSIL的灵敏度84%（21/25）、特异度87.3%（96/（96+14））、准确度86.7%（（21+96）/135），诊断LSIL的灵敏度82.8%（48/58）、特异度63.6%（49/（49+28））、准确度71.9%（（48+49）/135）。阴道镜拟诊与病理诊断的比较见表2。

表2.阴道镜拟诊与病理诊断的比较(n=135,n)

2.3 固有荧光图像诊断与阴道镜检查的敏感度、特异度比较

两种技术诊断宫颈浸润癌的灵敏度两者一致均为90.9%；对HSIL荧光检查灵敏度（80%），与阴道镜检查（84%）无显著性差异（P＞0.05）；对LSIL荧光检查灵敏度（50%）显著低于阴道镜（82.7%）（P＜0.01）。两种技术诊断宫颈浸润癌的特异度均为100%；对HSIL荧光检查特异度（93.6%）与阴道镜检查（87.3%）无显著性差异（P＞0.05）；对LSIL荧光检查特异度（77.9%）与阴道镜（63.6%）无显著差异（P＞0.05）。见表3。

表3.固有荧光图像诊断与阴道镜检查的灵敏度与特异度(%)

2.4 固有荧光图像诊断与阴道镜检查的准确度比较

两种技术诊断宫颈浸润癌的准确度均为99.3%；对HSIL荧光检查准确度（91.1%）与阴道镜检查（86.7%）无显著性差异（P＞0.05）；对LSIL由于阴道镜假阳性率较高，尽管灵敏度高于荧光检查，但结果显示荧光检查准确度（65.9%）与阴道镜（71.9%）仍无显著差异（P＞0.05）。见表4。

表4.固有荧光图像诊断与阴道镜检查的准确度

3.讨论

3.1 阴道镜技术的优势与不足

近年来随着阴道镜检查技术的日益完善和成熟，其已成为检查发现宫颈早期浸润癌及癌前病变的有效手段，根据检查行定位点活检的病变检出率大幅提高，宫颈癌发生率及病死率由此显著降低，但其仍存在一定的不足。阴道镜技术的核心是醋酸白试验，用3%～5%的醋酸涂在宫颈组织表面，再观察宫颈病变部位的上皮和血管变化。部分患者可感受到醋酸刺激后局部的不适，甚至疼痛。同时醋酸应用对患者阴道内环境pH会造成一定影响。另外阴道镜检查是一个动态的观察过程，醋酸白试验的结果还受到时间的影响，不同作用时间病变部位的表现则不同，因此检查者的培训与经验对检查结果也有一定的影响；并且检查过程难以完整保留，由检查者决定图像采集的时点、放大倍数和部位，数据质量优劣依赖检查者经验，较难保证远程会诊效果及大数据采集的质控要求，其准确性与评估者的临床经验直接相关[5]。Pretorius等[6]报道省级医院阴道镜诊断宫颈癌前病变的敏感度可达90.3%，特异度57.3%，而社区医师的阴道镜水平低于平均水平。因此，阴道镜技术不能作为宫颈癌及癌前病变的初筛技术和普查技术。

3.2 固有荧光图像诊断技术诊断宫颈病变的优势

固有荧光宫颈病变诊断技术采用“自体荧光解像技术”，是一种全新的自体荧光电子宫颈病变诊断技术。其原理是：紫外光照射人体大部分组织可激发出组织自身的固有荧光，产生自身固有荧光的物质叫做自身荧光物质，该物质有多种，如卟啉、胶原、蛋白、NADH、FAD、色氨酸等，均可在紫外光照射下发出固有荧光[7,8]。人体正常组织和不同阶段癌前病变、癌变组织自身荧光物质含量比例不同，被紫外光激发呈现出的荧光光谱和特征性图像就不同[9,10]。固有荧光宫颈病变诊断仪应用专用波段紫外光激发癌变或癌前病变组织细胞内的荧光，通过专业滤镜捕捉病变组织呈现出的特征性荧光图像，并进一步采用灰阶锐化技术，锐化病变组织表面的细微变化反映于高分辨率显示器，并留存图像，对照特征图谱，分析评估所采集图像特征做出初步诊断，并指导病变部位的定位活检。另外，固有荧光宫颈病变图像诊断技术与阴道镜相比，操作过程简便、检查时间短，除了短时间的观察拍照之外，无需任何其他处理，避免了醋酸试验对阴道、宫颈的影响。其属于图像诊断技术，可避免醋酸白试验受时间的影响，也可避免观察者主观因素对观察结果的影响。

3.3 固有荧光宫颈病变图像诊断技术的有效性

本研究结果显示，固有荧光宫颈病变图像诊断技术及阴道镜检查对“浸润癌”诊断的灵敏度均较高（均达90.9%），11例早期浸润癌中1例不符合（荧光及阴道镜均未检出）者的病理诊断为“腺癌，浸润深度2mm，宽度3mm”，为早浸腺癌Ia1期，固有荧光及阴道镜检查后均拟诊为“HSIL”。对于“HSIL”病例，固有荧光诊断灵敏度（80%）和特异度（93.6%），与阴道镜检查的灵敏度（84%）和特异度（87.3%）均无显著性差异；两种技术的准确度（荧光91.1%，阴道镜86.7%）也没有显著差异。

对“LSIL”病例（包括CINI级，空泡变性，湿疣改变，乳头瘤状增生），固有荧光诊断灵敏度（50%）明显低于阴道镜（82.7%），但荧光诊断特异度（77.9%）与阴道镜（63.6%）并无显著性差异；两种技术发现和诊断宫颈病变的准确度均无显著性差异。

与阴道镜检查相比较，固有荧光诊断技术在诊断宫颈癌及癌前病变的各项技术指标中，除了其对宫颈低度病变的诊断灵敏度低于阴道镜检查外，其余各项指标均不逊色于阴道镜检查。并且固有荧光宫颈病变图像诊断技术操作简便、检查时间短、受时间和主观因素影响较小，加之它并不需要醋酸液接触检查部位，避免了对被检查者阴道内环境的影响。只要保证初次荧光摄像的质量，根据病变荧光特征图谱，可以做出较为准确的结果判断，所以它可以作为一种简便易行，直观有效的宫颈病变检查和筛查技术，具有较高临床价值和前景。