人工智能辅助阅片与单纯人工阅片在女性阴道微生态检测中的比对研究

【摘要】目的：对比人工智能辅助阅片与单纯人工阅片在女性阴道微生态系统形态学诊断中的差异性和一致性，分析存在的临床价值。方法：收集医院检验科女性阴道分泌物涂片样本，时间均为2023年5月—2023年6月之间，共获得有完整资料的300例样本。获取革兰染色图像、检验员等级考核质量，统计单纯人工阅片和人工智能辅助阅片对微生物和细胞形态特征异常检出率及诊断符合率，确定诊断标准，比较两种不同阅片方式的AV评分和Nugent评分。结果：人工智能辅助阅片和单纯人工阅片在AV评分和Nugent评分的一致性检验Kappa值分别为0.780和0.837，在AV评分和Nugent评分二分类诊断上差异有统计学意义（P<0.05），相较于单纯人工阅片，人工智能辅助阅片在诊断准确性方面具有优势。结论：在女性生殖道微生态系统形态学诊断中，人工智能辅助阅片和单纯人工阅片均具有良好的诊断一致性，但人工智能辅助阅片表现出更高的效率和可靠性。

【关键词】人工智能辅助阅片；单纯人工阅片；阴道微生态；系统形态学诊断；比对研究

Comparative study of artificial intelligence assisted film reading and simple artificial film reading in female vaginal microecology detection

HU Xiaoyan， DU Qiong

The First People’s Hospital of Baiyin City， Baiyin， Gansu 730900， China

【Abstract】Objective：To compare the differences and consistency between artificial intelligence assisted film reading and pure artificial film reading in the morphological diagnosis of female vaginal microbiota，and analyze the clinical value of their existence.Methods：Collecting smear samples of female vaginal secretions from the hospital’s laboratory department，all from May 2023 to June 2023，and obtaining a total of 300 samples with complete information.Obtaining Gram staining images，assessing the quality of inspector level assessment，calculating the detection rate and diagnostic compliance rate of microbial and cellular morphological abnormalities using pure artificial film reading and AI assisted film reading，determining diagnostic criteria，and comparing the AV score and Nugent score under two different film reading methods.Results：Kappa values for the consistency test of AV score and Nugent score between AI assisted film reading and pure artificial film reading were 0.780 and 0.837，respectively，which showed statistically significant difference in the binary diagnosis of AV score and Nugent score （P<0.05）.Compared with pure manual film reading，AI-assisted film reading had an advantage in terms of diagnostic accuracy. Conclusion：In the morphological diagnosis of female reproductive tract microecosystem，both AI-assisted film reading and pure manual film reading have good diagnostic consistency，but AI-assisted film reading shows higher efficiency and reliability.

【Key Words】Artificial intelligence assisted film reading； Simple manual film reading； Vaginal microbiota； Systematic morphological diagnosis； Comparative research

女性阴道微生态系统形态学诊断是一项重要的临床工作，女性阴道微生态评价系统包括形态学检测和功能学检测两部分。形态学诊断方法包括革兰染色涂片镜检法和湿片镜检法，主要采用显微镜人工形态学检验观察阴道分泌物内的微生物和细胞形态特征进行判读。在传统的单纯人工阅片过程中，医师需凭借自身的专业知识、经验和观察力来判断和诊断，具有一定的局限性，容易受到主观意识和视觉疲劳等因素的影响，可能存在一定的误诊率和漏诊率[1]。因此，临床迫切需要一种更有效的辅助诊断方法来提高检验人员业务水平，提高诊断准确性和时效性。Nugent评分、AV评分等多个指标已被应用到阅片的量化判断中，以量化革兰染色，从而实现对阴道微生态多个指标的自动化诊断[2]。目前，已有文章报道使用自动化分析系统对革兰染色涂片的形态学进行评价，结果表明，在BV、AV以及其他阴道菌群指标上与人工镜检有较好的一致性[3]。但关于该类报道仍有一些需要解决的问题，如评价水平是否受不同级别检验人员的影响、如何使用人工智能或自动化分析系统达到最优效果、人工智能辅助阅片可能无法提供全面的临床判断等。因此，本研究对比人工智能辅助阅片与单纯人工阅片在女性阴道微生态系统形态学诊断中的差异性和一致性，分析存在的临床价值，以期为临床决策提供更为可靠的形态学依据。

1材料与方法

1.1研究对象

收集本院检验科收到的女性阴道分泌物样本，时间均为2023年5月—2023年6月之间，共获得有完整资料的300例样本。纳入标准：①年龄24～46岁，育龄期妇女；②有性生活；③涂片能进行Nugent评分和AV评分判断。排除标准：①月经期、妊娠期女性阴道分泌物样本；②涂片样本不符合制片要求；③样本干燥或受到污染。

1.2方法

1.2.1取样、涂片制备及革兰染色

使用女性拭子从阴道上1/3侧壁刮取分泌物，将取得的样本均匀、细致地涂抹于玻璃载玻片上；将涂片放置在通风处自然干燥，或用低温吹风机加速干燥；使细菌附着于载玻片上，将涂片固定在95%乙醇中，使细胞蛋白质变性，在涂片上滴加革兰染色剂浸泡数分钟，用洗净的蒸馏水冲洗载玻片以去除未结合的染色剂，在涂片上滴加洗净过的革兰染色剂紫晶液浸泡30s～1min，再次用洗净的蒸馏水冲洗载玻片，直至洗涤液清澈无色，用吸水纸轻轻吸干载玻片表面的水分；观察载玻片下的细菌染色情况，TURING M3F显微图像扫描仪拍摄图片，并按照镜检阅片方法进行观察。

1.2.2镜检阅片方法

每张分泌物涂片均使用人工智能辅助阅片与单纯人工阅片两种方法。其中，①人工智能辅助阅片：Descartes-Image妇科微生态辅助分析软件自动分析出每张分泌物涂片的Nugent评分和AV评分。②单纯人工阅片：对拍摄的数字图片进行人工阅片，给出每张分泌物涂片的Nugent评分和AV评分。

1.2.3判定标准

根据2016年《阴道微生态评价的临床应用专家共识》和《细菌性阴道病诊治指南（2021修订版）》[4-5]， 开展对细菌性阴道病（BV）和需氧菌性阴道炎（AV）的诊断，以Nugent评分≥4分判断为阳性，为BV；AV评分≥3分标记为AV阳性病例。

1.3统计学分析

采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计数资料采用（%）表示，进行x2检验，计量资料采用（x±s）表示，进行t检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

人工智能辅助阅片和单纯人工阅片在AV评分和Nugent评分的差异分析

人工智能辅助阅片和单纯人工阅片在AV评分和Nugent评分的一致性检验Kappa值分别为0.780和0.837，在AV和Nugent评分二分类诊断上差异有统计学意义（P<0.05），相较于单纯人工阅片，人工智能辅助阅片在诊断准确性方面具有优势。见表1。

3 讨论

光学显微技术的体液形态学镜检在临床微生物检验中的重要性较高，特别是对妇科生殖道感染的临床诊断，白带有形成分的镜检可以提供重要的临床信息。人工阅片可以确定镜检下女性阴道微生态系统形态学，但该方法经验和主观判断依赖性较高[6]。人工智能辅助阅片已经迅速发展为临床镜检的主要方式，利用自动扫描显微镜进行数字成像，高清显示女性阴道微生态系统形态学，避免了主观判断或经验判断，效率和准确度较高。通过自动扫描显微镜进行数字成像，可以快速获取大量的显微镜图像，并实现远程观察和共享。同时，结合人工智能技术，可以开发出自动化图像分析算法，实现自动计数、分类和定量分析等功能。因此，人工智能辅助阅片达到提高形态学镜检的工作效率、减轻检验人员负担、降低人为误差、提高诊断的准确性和一致性的作用。

本文对比人工智能辅助阅片与单纯人工阅片在女性阴道微生态系统形态学诊断中的差异性和一致性，结果显示人工智能辅助阅片和单纯人工阅片在AV评分和Nugent评分的一致性检验Kappa值分别为0.780和0.837，在AV和Nugent评分二分类诊断上差异有统计学意义（P<0.05）。说明了两者在评估影像中的判别力和准确性相近，但相较于单纯人工阅片，人工智能辅助阅片在诊断准确性方面具有优势。另外，本研究结果显示，人工智能辅助阅片相比单纯人工阅片在LSIL和HSIL的诊断符合率方面具有优势，符合既往相关报道[7]。人工智能辅助阅片减少了人为主观因素的干扰。人工智能系统在判断过程中不受情绪、疲劳等因素的影响，能够始终保持一致的准确性和稳定性。而单纯人工阅片可能受到主观偏见、个体差异等因素的影响，导致诊断结果的不一致性。人工智能辅助阅片可以在较短的时间内完成大量的图像分析工作，提高工作效率，这对快速准确地筛查和诊断病变非常重要。相比之下，单纯人工阅片需要更多的时间和精力，容易疲劳并增加错误的风险。

综上所述，相较于单纯人工阅片，人工智能辅助阅片在诊断准确性方面具有优势，能够更准确地检测和评估微生态系统的异常情况，为阴道微生物评价方法的临床广泛应用提供了很好的技术支持。

参考文献

[1] 刘志磊，徐慧敏，杨森，等.从3例典型病例探讨功能学指标在阴道微生态检测中的临床意义[J].中国卫生检验杂志，2020，30（3）：279-281.

[2] 林蓉蓉，刘佳，邱德稳，等.不同程度宫颈病变患者阴道微生态变化及与HPV-DNA的关系[J].检验医学与临床，2021，18（19）：2866-2869.

[3] 杨华，孙天舒，王瑶，等.人工智能辅助阅片与单纯人工阅片在女性阴道微生态系统形态学诊断中的比对研究[J].现代检验医学杂志，2023，38（1）：169-174.

[4] 中华医学会妇产科学分会感染性疾病协作组.阴道微生态评价的临床应用专家共识[J].中华妇产科杂志，2016，51（10）：721-723.

[5] 中华医学会妇产科学分会感染性疾病协作组.细菌性阴道病诊治指南（2021修订版）[J].中华妇产科杂志， 2021，56（1）：3-6.

[6] 王岚，莫洪敏，钟俊妍，等.人工智能宫颈癌筛查系统联合阴道微生态检测在宫颈癌早期筛查中的应用价值[J].广西医学，2021，43（16）：1923-1926.

[7] 王雯，程玲慧，陈毛毛，等.1151例绝经后女性阴道微生态状况评价[J].中国临床保健杂志，2020，23（3）：408-411.