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应用方案|CNN4和IncV3深度学习算法在p16/Ki-67双染细胞学自动化诊断中的应用&呵尔医疗人工智能双染应用方案
CNN4和IncV3深度学习算法在p16/Ki-67双染细胞学自动化诊断中的应用方案介绍


首先,作者从CYTOREADER云平台(谷歌)中选取了450名患者数字化切片作为一个训练集。将切片切成相同大小的瓦片(384x384 pixels,20X ),这些瓦片样本80%被选取用于算法的初始训练20%用于算法验证。
CNN4和IncV3算法被用于检测超过特定似然阈值瓦片的数量,以此确定玻片上双染阳性细胞数量。该算法为每个图块提供一个可能性阈值(CNN4 阈值为0.5,IncV3为0.4 ),超过该阈值即被视为阳性结果。
初步训练得到的候选CNN模型在全玻片级别进行应用,并根据阳性瓦片数判定玻片阳性状态(CNN4≥3个瓦片,IncV3≥2个瓦片)。对于误分类的玻片,提取假阳性或假阴性分块并反馈至原始CNN训练中,以优化分类准确性。最终锁定的CNN模型应用于包含3803张玻片的盲法验证集。
结果显示在宫颈活检验证集(409例)中,CNN4的AUC为0.74,敏感性87.0%,特异性45.6%。在3095例HPV阳性女性中,AI辅助诊断双染(截断值≥2个阳性细胞)的敏感性为88.1%,特异性61.5%,显著优于巴氏涂片(敏感性85.8%,特异性41.9%)和人工双染色(敏感性90.0%,特异性52.6%)。AI辅助诊断双染将阴道镜转诊率从巴氏涂片的60.1%降至41.9%(P<0.001),每检出1例CIN3+所需的阴道镜数量从9.9降至6.8。

自动化数字扫描评估消除了宫颈癌筛查中残留的主观判断成分,为医疗提供者和患者带来持续稳定的检测质量。从传统巴氏涂片检测转向自动化数字扫描技术,不仅显著减少了阴道镜检查次数,在模拟完全接种疫苗人群中也展现出卓越的检测性能。通过云端部署方案,该技术具备全球可及性。研究表明,人工智能技术不仅实现了自动化与客观化,更通过减少不必要的阴道镜检查为女性健康带来实质性益处。

呵尔医疗自主开发的p16/Ki-67双染检测助力宫颈癌筛查全流程分流解决方案。p16/Ki-67双染与DNA倍体定量检测结合CIN2+的灵敏性、特异性、诊断符合率分别为92.9%、71.4%、86.3%,其中诊断符合率明显高于单纯采用DNA倍体分析[2]。两者联合检测能有效提高准确率,可辅助用于ASCUS的分流诊断。
参考文献
[1]Wentzensen N, et.al. Accuracy and Efficiency of Deep-Learning-Based Automation of Dual Stain Cytology in Cervical Cancer Screening. J Natl Cancer Inst. 2021 Jan 4;113(1):72-79.
[2]尹璐,马成斌,刘平,等.P16/Ki-67双染联合DNA倍体分析在ASCUS分流诊断中的应用价值[J].癌变·畸变·突变,2020,32(04):264-268.
武汉呵尔医疗科技发展有限公司

武汉呵尔医疗科技发展有限公司,成立于2006年是博爱新开源医疗科技集团股份有限公司(股票代码:300109)的全资子公司。呵尔医疗以"数字基座+智能中枢"重塑病理生态,公司的人工智能肿瘤细胞检测技术平台通过集成像、分析和辅助试剂于一体,提供了一个集成化的解决方案,显著提升了病理诊断的效率和准确性。

