“消除宫颈癌”难在筛查率提升 AI诊断能取代医生吗
每经记者林姿辰 每经编辑杨夏
“要达成世卫组织提出的‘90%（疫苗）-70%（筛查）-90%（治疗）’计划目标，我国消除宫颈癌面临的最大困难，是完成70%筛查覆盖率。”
近日，在安必平（SH688393，股价24.24元，市值22.63亿元）发起的“宫颈液基细胞学图像辅助诊断软件（LBP-PIAS）临床试验”研究者会议上，北京协和医学院群医学及公共卫生学院乔友林教授说道。
需求之下，研发者众多。乔友林介绍，截至目前国内共有100多个宫颈癌检测产品，但真正开展临床试验的只有10个左右，都没有获批筛查适应证。而据安必平董事长、总经理蔡向挺估算，目前细胞学检测以进口品牌占据大约30%~40%的市场份额，其他则是由国产品牌瓜分，品牌集中度比较低。
筛查技术上的智能化创新被认为有望加速推进全球消除宫颈癌战略，而在安必平的LBP-PIAS正式启动临床试验之前，国内已有一款“宫颈细胞学数字病理图像计算机辅助分析软件”获批AI三类证。
“宫颈液基细胞学图像辅助诊断软件（LBP-PIAS）临床试验”研究者会议启动仪式。图片来源：安必平
国内宫颈癌筛查覆盖率提升瓶颈之一在于诊断能力宫颈癌是全球高发癌症病种之一，也是目前唯一一种病因明确的妇科肿瘤。根据乔友林援引的数据，2020年全球女性新发癌症923万例，其中宫颈癌60万例，位居第四位，85%的宫颈癌新发病例和88%的死亡病例发生在发展中国家。
在国内，2020年宫颈癌新发病例约11万例，死亡人数约5.9万例。很多研究显示，最近数十年，无论是城市还是农村的宫颈癌发病率和死亡率均逐年上升，且发病平均年龄呈现出年轻化趋势。
2020年，世界卫生组织正式发布《加速消除宫颈癌全球战略》，设定2030年HPV疫苗接种覆盖率达90%、筛查覆盖率达70%以及宫颈癌前病变和宫颈癌治疗可及性达90%。乔友林指出，其中最大的困难是完成70%筛查覆盖率。
一方面，全球细胞学病理医生严重缺乏，制片质量参差不齐等因素严重制约了宫颈癌筛查的进程。
另一方面，与美国等国家不同，中国妇女人群HPV（人乳头瘤病毒）感染率为“双高”曲线，即除了在年轻时有一个感染高峰，在绝经前期时还有一个高峰，对宫颈癌防控工作提出了新的挑战。
乔友林介绍称，细胞学检测和HPV检测是宫颈癌早期筛查的两种不可或缺的检查手段。其中，细胞学检测可分为巴氏涂片（Pap）和液基细胞学（LBC），LBC的代表公司有Hologic、BD和安必平。HPV检测可分为HPV核酸检测和E6/E7蛋白检测、甲基化检测——核酸检测的代表公司很多，进口的有凯杰、罗氏、Hologic和BD，国产的有华大基因（SZ300676，股价61.5元，市值255亿元）、圣湘生物（SH688289，股价18.5元，市值109亿元）、硕世生物（SH688399，股价65.58元，市值38亿元）、凯普生物（SZ300639，股价14.23元，市值63亿元）、博晖创新（SZ300318，股价5.79元，市值47亿元）等。
“我国研发处于领先地位，但是药监审批严重滞后。”乔友林对《每日经济新闻》记者表示，截至目前国内共有100多个宫颈癌检测产品，但真正开展临床试验的只有10个左右，都没有获批筛查适应证。
而据安必平董事长、总经理蔡向挺估算，目前细胞学检测以进口品牌占据大约30%~40%的市场份额，其他则是由国产品牌瓜分，品牌集中度比较低。
薛鹏表示，目前国内宫颈癌筛查策略为“三阶梯”模式，第一步是细胞学或/和HR-HPV初筛/分流，第二步是阴道镜检查和活检，第三步是组织病理学确诊。
国内筛查工作面临的两大问题分别是投入资金巨大和基层服务能力有限。江宇也指出，推动两癌（宫颈癌和乳腺癌）筛查工作最大的瓶颈之一是诊断能力。
筛查技术趋向智能化，AI的医疗应用探索尚处早期阶段要解决细胞病理医生缺乏对宫颈癌筛查的制约，人工智能是重要助推技术。乔友林表示，目前国内在这方面走在世界前列，筛查技术上的智能化创新有望加速全球消除宫颈癌战略的达成。
北京协和医学院群医学及公共卫生学院副院长江宇教授解释称，“宫颈细胞病理+人工智能”是指通过人工智能技术，依托于海量数字切片的挖掘处理与深度学习建模，针对宫颈液基细胞学制片的数字病理图像中的异常细胞进行计数，定位识别和分析判读，实现宫颈癌细胞学筛查的人工智能辅助诊功能。
根据北京协和医学院群医学及公共卫生学院薛鹏博士汇报的回顾性《宫颈癌人工智能多中心临床评价试验》研究总结，安必平宫颈液基细胞学图像辅助诊断软件（LBP-PIAS）训练数据量上百万，其中标注视野103万，标注细胞268万。在九家国内知名三甲医院、4961例有效入组病例的研究结果表明，在无医生复核下，人工智能系统独立进行评估，特异度为75.56%，灵敏度（含ASC-US）为96.24%，灵敏度（LSIL+）为99.3%，灵敏度（HSIL、CANCER）为100%。
安必平液基细胞学产品事业部总监彭振武对《每日经济新闻》记者表示，公司开发宫颈液基细胞学辅助诊断软件是公司进行差异化竞争的主要策略。
不过，值得注意的是，此前国内已有获批产品，安必平已不是首家冲击领域内首张AI三类证的企业了。今年3月，玖壹叁陆零医学科技南京有限公司（简称“91360”）官网发布消息，称公司独立研发的“宫颈细胞学数字病理图像计算机辅助分析软件”通过国家药品监督管理局（NMPA）审批，正式获批宫颈细胞学领域首张AI三类医疗器械注册证。
临床试验结果表明，在人机结合阅片模式之下，该软件达到了灵敏性100%、特异性96.29%的精准级别，阅片诊断效率在统计学上显著提高了80.77%，是全球首个获得批准上市的宫颈细胞学辅助诊断独立软件。
这意味着国内细胞学诊断正式进入AI时代，但这还只是开始。薛鹏表示，以AI为首的数字健康技术引领和推动了新一轮的工业革命，为解决基层服务能力提供了新机遇，但由于医学比较复杂，目前AI技术在医疗领域的应用还处于探索研究阶段。
“大家比较关注的一个问题是人工智能会不会替代医生，我的理解是当前的AI不会替代医生，但会替代医生做一部分工作。医生需要不断地学习，学会与AI对话，二者应该相互促进。”薛鹏说。
封面图片来源：视觉中国-VCG21gic10378249
【我为妇女群众办实事】麻城市开启人工智能宫颈癌筛查新模式
10月28日，麻城市妇幼保健院召开全市“两癌”筛查座谈会，介绍该院人工智能细胞病理中心启用以来的情况。该院人工智能细胞病理中心自10月5日投入使用以来，接受样本10622人，筛查阳性病例855人，妇幼保健均派专人对阳性病例进行跟踪随访，部分人员已进入治疗阶段，达到了宫颈癌早筛早诊早治的目的，也标志着麻城市开启人工智能宫颈癌筛查新模式，率先进入宫颈癌筛查AI+云新时代。
与会人员参观了市妇幼保健院人工智能细胞病理实验室，武汉兰丁智能医学股份有限公司董事长孙小蓉针对宫颈细胞学筛查的取样、制片染色、扫描上传结果等技术路线及流程进行生动讲解。方便快捷高效的人工智能宫颈癌筛查让与会人员大开眼界，耳目一新。
座谈会上，孙小蓉畅谈了人工智能在临床病理诊断的应用，解读AI+云时代为宫颈癌的诊断和治疗带来全新模式的转变，并对妇幼保健院人工智能细胞病理实验室智能化功能进行培训。
市卫健局党委成员、副局长万利胜强调，麻城妇幼保健院建立宫颈癌筛查中心，能为麻城及周边县市妇女宫颈癌筛查提供更科学、便捷的服务，使大规模开展宫颈癌筛查具有可行性。要求全市各医疗单位形成合力，加强业务培训，实现信息互通，资源共享，创新工作模式，切实把这项惠及广大妇女的福利工作做实做细做深做好，让政府满意、群众满意。他希望市妇幼保健院宫颈癌筛查中心建成为湖北省宫颈癌筛查实验室示范基地，让高端医疗惠及更多人群。
市妇幼保健院总支书记、院长雷明星就实验室建立及宫颈癌筛查情况进行汇报。与会人员就宫颈癌样本采样、送检、信息共享、阳性患者诊疗等问题进行探讨。
市妇联、市妇幼保健院、市直医院、部分乡镇卫生院主要负责人及相关人员参加座谈，大家纷纷表示，麻城市妇幼保健院人工智能细胞病理实验室的建立，是福泽麻城妇女的惠民工程。既能创新宫颈癌筛查模式，做到宫颈癌早筛查早诊治，又能降低宫颈癌发病率死亡率，还节省了各医院样本送检人力、时间成本，提高病理的精准诊断和工作效率，切实方便了广大妇女在家门口进行宫颈癌筛、查、防、治一体化闭环管理，降低了医保费用。
据了解，宫颈细胞学人工智能辅助诊断系统能够快速提高宫颈癌细胞学初筛质量和效率，具有计算高速高效、客观精准、不会疲倦等特点，可极大减轻医生的工作负担。系统的样板初筛具有高度敏感性和特异性，在提高诊断的效率的同时，有效降低漏检概率，使病理医生能够将精力集中在阳性和疑似阳性的读片上。
麻城新女声视频号上线了
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AI助力“一带一路”，人工智能宫颈癌筛查诊断造福人类
发布会现场
3月28日下午由中国妇幼保健协会、武汉大学兰丁人工智能细胞病理诊断研究中心共同举办的开放AI宫颈癌筛查国际云平台新闻发布会在北京召开，第十二届全国人大外事委员会副主任委员，中国社会科学院“一带一路”国际智库专家委员会主席，蓝迪国际智库专家委员会主席赵白鸽、中国妇幼保健协会秘书长于小千、兰丁创始人孙小蓉博士、行业代表、媒体代表参加发布会，此次发布会是互联网+人工智能技术应用于肿瘤防治领域的创新首次面向全球发布。
兰丁创始人孙小蓉博士
兰丁创始人孙小蓉博士重点介绍了目前兰丁取得的成功及创新点，兰丁聚焦从事细胞病理智能化诊断，目前已完成人工智能大规模宫颈癌筛查云诊断平台的体系建设，用机器人(Landing)在医疗机构终端收集宫颈细胞图像信息，兰丁云端完成大数据智能诊断，从而构成一个不受地域限制、无国界,筛查量可达200万例的人工智能系统云诊断国际平台，其特色是通过网络技术提高专家的效率，用大数据保证宫颈癌筛查的高质量、靠现代化技术降低筛查成本。今年4月1日将正式向世界开放。人工智能是当代科技的最新前沿，兰丁抢占未来科技发展的战略的制高点。其云端的全新筛查模式已为中国湖北、山西、云南、河南等多省数百万基层妇女提供宫颈癌的筛查服务。在中国数百万农村妇女宫颈癌筛查积累的经验，将在“一带一路”沿线发展中国家复制与推广。目前兰丁人工智能宫颈癌筛查技术已经在马来西亚、印度尼西亚等国家开始了合作，其智能化、数据化及网络化的优势受到海外专家和政府的一致认可，将为全球亿万适龄妇女提供低成本高质量的人工智能细胞筛查服务。
中国妇幼保健协会秘书长于小千
发布会上，中国妇幼保健协会秘书长于小千详细介绍了人工智能宫颈癌筛查技术在中国基层的应用及成效。并且表示中妇幼重点关注了兰丁的发展及标准的制定和落地，他还表示，中国妇幼保健协会将积极参与推广人工智能云诊断技术应用。
第十二届全国人大外事委员会副主任委员、中国社会科学院“一带一路”国际智库专家委员会主席、蓝迪国际智库专家委员会主席赵白鸽
赵白鸽主任表示：“第四次工业革命始于本世纪初期，其规模、速度、广度和深度以及全方位的系统性的作用都将极大地影响人类发展进程，改进甚至重塑人类赖以生存的环境。第四次工业革命表现为各种新兴的、突破性的技术集中出现，涵盖了诸如人工智能、机器人、物联网、3D打印、纳米技术、生物技术、材料科学、量子计算等诸多领域。兰丁正是把第四次产业革命的核心技术做了高度的融合，做到了技术和网络的集成，当技术革命把全球范围内各生产要素以最优化的方式组合在一起，将创造更大价值的物质财富，造福于全人类。
2013年习近平主席提出“一带一路”伟大倡议，这个构建人类命运共同体的伟大实践，为国际社会研判全球化的走向提供了范本。在新型全球化、第四次工业革命背景下，“一带一路”带来了各种国际合作机遇，同时也迎来诸多挑战。“一带一路”作为世界经济体系的重要组成部分，为面临挑战的全球化提供了重要支撑，为世界经济增长与复苏提供了新的动力。中国坚持全球化基本方向，通过加强各国间国际合作，促进经济可持续健康发展，新型全球化将与第四次工业革命的发展并行。
2018年10月兰丁医学AI云平台正式向印度尼西亚国家肿瘤医院开放，解决了印度尼西亚因交通及专业人员的缺乏和不能普及当地妇女宫颈癌筛查的困境，兰丁医学AI实验室的开业标志着兰丁正式开启了“用AI为‘一带一路’国家送健康”的战略计划，推进了人工智能技术在“一带一路”沿线经济相对落后地区的使用，帮助了广泛的妇女和家庭。因此“一带一路”建设不仅仅是基础设施的合作，而是要搭乘第四次工业革命的“科技高铁”，着力高新科技领域实现跨越式发展，践行中国创造造福人类，实现命运共同体。
兰丁医学取得今天的成功有六大特征，第一，兰丁把第四次工业革命的技术集成，从切片染色到显微镜下读取数据，再利用大数据，远程采集数据的方法来进行分析，兰丁掌握了第四次产业革命的基础，这就是数据革命！第二，兰丁将政府和企业的资源进行合理地匹配，将人工智能宫颈癌筛查诊断技术与互联网结合，从而最大程度地降低了成本，并且通过一系列的报告获得了中银、招商局的金融支持。第三，兰丁与中国妇幼保健协会的战略合作是非常成功的。中妇幼掌握的大量基层数据网络为兰丁技术的应用提供了很好的支撑。为下一步对相关标准的制定也提供很好的基础条件。第四，兰丁的临床应用数据，得到了湖北省政府、妇联等政府机构有力的支持，率先打造出优秀范本。第五，兰丁重视知识产权的保护，特别是NQI质量的标准、计量认证认可，目前在北美、日本、澳大利亚等国家已建立知识产权体系，为兰丁走向世界奠定了扎实的基础。第六，兰丁以民为本，根据各个省市已采集到的数据筛查已累计了500万人。能取得这样的成就，为我们在医学领域的数据的收集和创新，走出了一条创新之路。
兰丁正在走向世界，秉承智能化、自动化、数据化、网络化、标准化和国际化的新纪元。两癌问题是全球性的问题，相信中国打造的范本---其强大的医学数据能给全球一个重要的鼓舞，同时为兰丁的两癌筛查技术走向世界做了非常好的铺垫。
兰丁自2017年成为蓝迪国际智库的平台企业成员以来，从介入兰丁商业计划书的开始一路见证了兰丁近年的飞速发展。孙小蓉博士坚定这条路已十六年，让我们为之赞叹，我们将一如既往的支持兰丁面向全球发展。从智库角度出发，将给予兰丁以下几个方面的支持。一、在行业领域，积极倡导人工智能云诊断技术，通过相关研究报告的撰写引起高层决策者的关注。人工智能云诊断技术涉及面之广，16年的探索，500万人的临床应用，这些数字足以使我们向中央提交倡议和建议，发掘和培育优秀的中国企业，也是我们从事智库工作的初衷。二、我们将协同蓝迪平台的其他成员，如中国标准院和中国认证认可中心，共同帮助兰丁把相关标准体系建设进一步完善。三、特别重要的是落地，现在有四个省，湖北、山西、云南、河南，中国31个省市，应该加快加强人工智能云诊断技术落地的速度。最后，帮助兰丁走向世界，我们应该积极努力的把兰丁故事对世界说，把中国的故事讲出去，让我们共同努力。
蓝迪国际智库成立于第四次工业革命的萌动期、“一带一路”倡议的初始期。自成立之初，即始终遵循需求导向、项目导向和结果导向的原则：一是认真研究新型全球化、“一带一路”与工业革命之间的关系，并就核心问题与可能的应对措施提供方案；二是严密组织相关产业群、企业群和技术群，为这一伟大变革做好基础性工作，通过挖掘、培育和推荐企业与技术为全球发展服务。蓝迪国际智库正是在“一带一路”倡议的思想指导下，搭建平台并聚集三百多个企业，分为15类。其中兰丁医学正是蓝迪平台企业成员之一，兰丁医学作为蓝迪平台创新企业，兰丁医学自主研发的人工智能宫颈癌筛查诊断技术与互联网结合，已为中国数百万妇女提供了高质量高效率低成本的宫颈癌筛查服务，率先在世界范围内将宫颈癌筛查引入了人工智能新时代。为推进第四次工业革命的发展，兰丁与蓝迪国际智库一道为“一带一路”的发展积极贡献我们的力量。
蓝迪国际智库高度重视成果转换，建立完善的企业合作体系，尤其注重对与第四次工业革命相关的科技创新企业的发掘、培育和推介，以智库的力量推动新技术、新产品、新标准的建立，落地实施，形成引领社会发展进步的重要力量，为“一带一路”倡议提供更坚实的支撑，使中国进一步参与并引领全球化。让我们携手为新型全球化的实现、为中华民族的复兴做出我们新的更大贡献。
【责任编辑：刁云娇】【中国科学报】921%！大数据提升宫颈癌筛查准确率
来自世界卫生组织的数据显示，宫颈癌是全世界女性第二高发癌症，2020年全球有超过50万妇女罹患宫颈癌，并有约34.2万人因此死亡。近日，中科院苏州生物医学工程技术研究所研究员高欣团队提出了一种跨模态融合细胞学检查、HPV检测和阴道镜图像检查结果的宫颈病变无创筛查新方法。相关成果发表于国际医学信息学协会官方期刊InternationalJournalofMedicalInformatics。
无创筛查方法有误差
当前，虽然接种HPV疫苗能够显著降低宫颈癌的发病率，但是HPV疫苗的覆盖面有限，特别是在高龄妇女人群和发展中国家未得到有效接种。
为此，世界卫生组织在2020年提出加速消除宫颈癌全球战略，呼吁适龄女性定期接受宫颈病变筛查，从而有效预防或及时治疗宫颈癌。
“虽然宫颈区域组织活检是确诊宫颈病变的金标准，但病理活检有创，不仅体验不佳，而且还可能引起宫颈出血、感染等并发症，不适用于大规模人群的定期筛查。”高欣告诉《中国科学报》，宫颈病变无创筛查成为首选方法。
细胞学检查、HPV检测和阴道镜图像检查是临床常用的宫颈病变无创筛查方法，但每一项检查均可能存在误差。
高欣解释道：“细胞学检查需要从宫颈区域刮取细胞，在显微镜下进行细胞学检查，但可能会存在没有刮取到特定细胞的情况，导致取样失败。另外HPV病毒感染比较常见，但是HPV病毒持续感染才会引发病变，如果用HPV检测结果是否阳性去判定病变程度，会带来比较高的假阳性。”
他还同时指出，被检查者如果发现细胞学检查或HPV检测阳性，那么就会去做阴道镜图像检查，但现在阴道镜图像的诊断主要依靠医生目视检查，诊断标准是主观定性的，不同经验的医生可能会给出不同的诊断结果，可重复性较弱。
提升宫颈病变无创筛查效率，已成为广大妇女的健康福音。“实现客观、精准的早期筛查，有助于临床建立全覆盖的宫颈癌筛查体系。”高欣表示，该团队在2020年开始了这项研究，希望能够为《健康中国行动（2019—2030）》中妇幼健康促进行动的落实贡献一份力量。
跨模态构建筛查模型
高欣团队与同济大学医学院附属上海市第一妇婴保健院合作开展了此项研究。高欣团队主要负责数据分析和模型构建工作，上海市第一妇婴保健院主要负责数据收集整理工作。
据悉，宫颈癌前病变分为三个等级（CINI、CINII和CINIII），低级别病变是指CINI、炎症或正常，高级别病变是指CINII/III或宫颈癌。“高低级别病变的治疗方式有所不同，低级别病变往往只需要定期观察或药物治疗，但高级别病变需要做宫颈锥切等有创手术进行治疗。”高欣说，对患者的病变程度进行有效诊断很重要。
为此，高欣团队分析了2016—2019年在上海市第一妇婴保健院参加宫颈检查的女性的数据，共纳入2160名接受宫颈病变筛查的受试者，其中正常或低级别病变1718例，高级别病变或宫颈癌442例。
高欣介绍，团队利用深度学习方法构建了阴道镜图像自动筛查模型，输出患者病变概率，实现阴道镜图像客观定量的解读。团队还对细胞学检查结果和HPV检测结果进行类别编码，采用逻辑回归方法将类别编码与阴道镜图像自动输出的病变概率跨模态融合，从而构建综合筛查模型。
相关研究结果表明，基于跨模态融合的综合筛查模型的准确率达到92.1%，显著优于单一筛查方法。“细胞学检查、HPV检测和阴道镜图像检查的准确率分别为74.9%、74.2%和75.1%。”高欣说，“我们的研究证明现有筛查方法所反映的疾病特征具有较好的互补性。”
检查费用不会增加
如何将结构形式不同的数据有机整合？这是高欣团队在研究中遇到的最大困难。“我们收集到的数据来源于不同的检查方法，包括结构化（细胞学检查和HPV检测结果）和非结构化（阴道镜图像）的数据，整合多源异构医学数据是难点。”
高欣团队给出的解决方案是，利用深度学习方法实现阴道镜图像客观定量的解读，将非结构化的阴道镜图像数据转化为结构化的病变概率值，与结构化的细胞学检查结果、HPV检测结果进行融合建模。
如今，我国宫颈癌高发态势仍未扭转，特别是基层医疗机构的宫颈癌筛查能力较弱。高欣表示：“通过信息深度融合实现筛查效率的提升，不仅为客观、精准的宫颈病变无创筛查提供了一种更加完备的手段，还有助于提升我国基层医疗机构的宫颈癌早期筛查能力。”
基层医疗对费用比较敏感，高欣透露，对于检查者来说，检查费用不会增加。因为新方法不需要增加额外的检查项目，可以在不改变现有宫颈病变筛查流程的情况下，有效整合现有临床检查手段，弥补单一检查的局限性，通过信息深度融合实现筛查效率的提升。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijmedinf.2021.104675
（原载于《中国科学报》2022-01-26第3版领域）