计算机自动扫描筛选技术及其应用

随着计算机技术的发展和应用，于20世纪后期美国Neuromedical Systems Inc研制了一种把显微镜和计算机连接在一起的“脑神经网络模拟系统”（PAPNET System，NSI Corp，Suffern，New York）用以扫描传统的宫颈涂片。该系统对传统的巴氏宫颈涂片在显微镜下进行电脑扫描。根据涂片面积大小，计算机可以将其分为3000～5000个区域，再按区域全面扫描。扫描过程分两步进行，分别采用200倍和400倍放大，最后筛选出128个被电脑认为“病变”最明显的细胞，通过自动对焦的数码相机录入计算机再刻录到光盘上，整个过程需8～10min。有经验的细胞病理学医生再通过计算机显示屏阅读检出的128个细胞。如发现可疑细胞，可借助自动定位系统，在原涂片上找到该细胞，在显微镜下对该细胞、乃至整张涂片进行全面评估，进而做出正确诊断。该系统部分解决了早期研制的计算机阅片装置对重叠细胞不能做出正确解释的问题，然而有研究表明，用PAPNET系统进行初筛，其敏感性反而低于有经验的专业人员。因此可以认为是一种有可能部分替代人工阅片筛选的设备，虽然还不能完全替代人工阅片，但毕竟迈出了实现计算机智能化扫描筛选“病变细胞”理想的第一步（图7-10）。

图7-10　新的自动扫描系统：FOCALPOINT TM Slide Profiler

AutoPap自动扫描系统通过其预先设计的标准，对宫颈涂片的细胞形态进行排队分级，分为5个等级，1级为最高风险，5级为最低风险，从中筛选出需要人工复核的和不需要人工复核的，再做进一步的人工复核。可以预先设置系统的免检范围，即设定位于正常一端的一定比例的人群可以直接通过系统的筛查，免除人工复查。自然人群的宫颈细胞学在正常范围之内或呈良性反应性改变在75%以上。FDA规定，免检人群的比例不应超过25%，以确保足够多的人群需经过人工筛查，避免漏诊。在实际工作中，可以根据筛查人群的特点或研究目的，把免检范围设定在0～25%的任一位置。

AutoPap系统进行自动筛查时在需要人工复查的玻片上标记出最“不正常”的15个视野，受过专门训练的细胞学技术人员需要检查这15个标记的视野。根据这15个视野做出的诊断称之为标记视野筛查诊断（papMap fields of view screening diagnosis），其中包括不典型细胞或更为严重的病变。经标记视野筛查检出有不典型细胞或更严重病变的玻片要进行全玻片的人工复查，由此做出的诊断称为系统定位指导的全片筛查诊断（autopap location-guided screening diagnosis）。研究表明，系统定位指导的全玻片筛查诊断较全人工筛查和标记视野筛查的敏感性和特异性高，证明了AutoPap的实用价值以及对视野标记细胞异常的病例进行全玻片复查的必要性。

美国食品及药物管理局（FDA）1995年批准可以把PAPNET电脑显微扫描仪用于实验室的质量控制工作中，利用该装置对人工筛查阴性的宫颈涂片进行复查，以期检出可能存在的假阴性病例。有证据表明，PAPNET系统在阴性涂片质控复查中的敏感性相当于专业人工复查。据产品说明中指出约25%的细胞被扫描后的自动辨识，可以不再由细胞学医生复查。而约75%的细胞则需要进一步由有诊断经验的细胞学医生复查并作出判读。PAPNET系统是在1995年被引进中国的，被简称为CCT检查（computerassisted cytology test），很快在一些大、中城市被应用于宫颈细胞学的初筛工作中。初筛后再由有经验的细胞病理学医生作出诊断。鉴于我国细胞学专业人员短缺，现有人员训练不足，水平参差不齐，把智能化的PAPNET系统用于宫颈细胞学的初筛或质量监控，可能是一项明智的选择。

虽然该技术尚处于初级阶段，并具有一些需要继续改进和研究的方面，但该技术的特点是高度自动化和标准化，适于大批量替代人工作业。已经显示出其优越性，在自动化技术以及光学技术已经成熟的今天，只要将各方面技术力量整合并加大投入研发力度，相信敏感度更高的自动化快速扫描细胞学诊断系统会早日出世并发挥出强大的功能。