定量细胞学用于宫颈癌前病变诊断标准的探讨

　　【摘要】 目的  根据宫颈癌前病变是正常细胞向癌变细胞的过渡阶段的特点，分析AICM和病理检查的临床资料，探讨AICM妇科普查中对宫颈癌和癌前病变诊断标准，提出危度预报概念和统计危度预报值。 方法  从AICM所作的970例妇科普查资料中，分析83例有异倍体细胞。DNA指数（DI）的分布特点，根据异倍体细胞的DI多少提出标准。 结果  标准1能较好预报宫颈癌的情况，标准2、4、6属于CINⅠ～Ⅲ高危情况，也不排除宫颈癌和炎性的可能。标准3、5则偏向于炎性。 结论  对年龄在25～45岁的妇女应重视宫颈癌和癌前病变的普查。
       
  
　　The risk prediction of cancerous and precancerous cervical lesions of uterus by AICM
     
　　Lu Junsheng，Zhu Xiangfen
   
　　12th Hospital of Wuhan，Wuhan430074.
   
　　【Abstract】 Objective To detect cancerous and precancerous cervical lesions，automatic image cytometer（AICM）was used in cervical screening.Methods A total of970women participated in this study.Aneuploid cells were found in cervical smears by AMICM and cervical pathology diagnosis were performed in biopsy specimens in83cases out of this population.Results In83cases，6types of diagnosis were summarized according to distributions of aneuploid cells detected by AMIC.Type1:a lot of aneuploid cells exceeded5C（DNA index>2.5）.Type2:except of few aneuploid cells exceeding DI2.5，a lot aneuploid cells were closed to DI2.5，but they didn't exceeded DI2.5.Type3:few aneuploid cells similar to type2，most of anuploid cells were not closed to DI2.5and didn't exceed DI2.5.Type4:All aneuploid cells did not exceed DI2.5，but theywere closed to DI2.5.Type5:few aneuploid cells similar to type4，most of aneuploid cells were not closed to DI2.5，some of aneuploid cells exceed DI2.5and some of aneupoid cells without exceeding DI2.5were not closed to DI2.5.Cervicitis，cervical intraepithelial neoplasia（CIN）and inva-sive cervical cancers have been diagnosed by pathologists in83cases.Compared to pathology diagnoses as standard，6type of AICM diagnoses were used to prognosis of cervical diseases by bayes.Conclusion Type1was used to diag-nosed to the invasive cervical cancer.Type2，4，6were related to high risk of CIN，whereas type3，5were associated with cervicitis.
   
　　【Key words】 cervical cancer CIN AICM risk prediction eraly diagnosis
      
　　子宫颈病变是妇女最常见的疾患之一。宫颈癌是妇科最严重恶性肿瘤。通过大规模妇科宫颈涂片普查，普及和推广先进的检测技术，做好宫颈癌和癌前病变的早期诊断工作，对保障广大妇女健康，无疑具有重大的社会意义。全自动细胞图像分析系统（AICM）是一项世界最新的以计算机、数码相机及显微镜技术合为一体的可对早期癌变细胞进行识别的全自动诊断系统。其原理是通过对细胞核DNA含量及特征的分析，不仅能识别肿瘤细胞的形态改变，而且能准确的测定早期癌变细胞内DNA的某些特征改变 ［1，2］ 。我们应用这项技术，开展了宫颈癌和癌前病变的定量细胞学妇科普查工作。临床证实AICM对癌变检出率较高，根据AICM对宫颈癌和宫颈癌病变的970例妇科普查临床数据，提出DNA指数的AICM诊断标准，并应用标准对宫颈癌和宫颈癌前病变进行危度预报。现报道如下。

　　1 材料与方法
    
　　1.1 对象 在50岁以下的970名妇女进行妇科普查，用宫颈刷提取宫颈口处的细胞后将刮取物置于固定液中固定，通过纯化及离心涂片后进行DNA染色，重点以检查宫颈癌和癌前病变。DNA染色片通过AICM对上皮细胞扫描分析作出诊断。
   
　　1.2 方法 对83例有异倍体细胞者，根据AICM临床诊断资料，按DNA指数（DI）以及异倍体细胞群的DNA指数的分布情况我们提出6种AICM分级诊断标准，见表1。
     
　　表1 AICM诊断异倍体细胞的DNA指数分布的6种标准（略）
    
　　注:+代表细胞数量多（>4）;-代表细胞数量较少（<2）;±代表细胞数量约为2～3个;0代表无该类细胞
　　
　　按照分子生物学理论DI>2.5为异常癌细胞，有较多异倍体细胞DI>2.5，则基本可以断言为CIN和宫颈癌，而无需考虑DI<2.5的异倍体细胞分布情况。同理，标准2表示有少量异倍体细胞DNA指数超过2.5，有较多的接近于2.5的异倍体细胞，忽略小于并与2.5有一定距离的异倍体细胞分布情况。
   
　　1.3 分类 对83例患者做病理切片检查，对样本作出炎性、CINⅠ、CINⅡ、CINⅢ、宫颈癌五级诊断。并以CINⅠ、CINⅡ、CINⅢ为一类，即分炎性、CIN、宫颈癌三种分类。
   
　　1.4 危度预报 危度预报是针对宫颈癌和癌前病变的AICM妇科普查而提出的新概念，宫颈癌前病变是正常细胞向癌变细胞过渡的中介阶段，AICM诊断也反映出这种过渡性:对于大多数患者，其分类诊断也应该带有不确定性，我们很难明确地将它们简单归为某一类。在这种情况下，给出“危度预防”是更合理的选择。图1提出了AICM的6种对炎性、CINⅠ～Ⅲ和宫颈癌诊断标准的三种情况不确定关系图（图中只画出了标准1和标准5的关系）。以标准5为例说明其含义:如患者的AICM的诊断结果符合标准5，即无异倍体细胞DNA指数>2.5、有少量的接近2.5、较多的<2.5且与2.5有一定距离。可认为患者有炎性的可能性较大，但由于不确定性，并不能完全排除患者有患宫颈癌或CINⅠ～Ⅲ的可能性。图1由标准5说明了这样的可能性，对于其它的标准也可以类似解释。
 
　　图1 AICM的诊断标准对三种情况的不确定关系图（略）
    
　　1.5 标准 危度预报是根据样本和AICM诊断标准对于炎性、CINⅠ～Ⅲ和宫颈癌的条件概念，这些概率的大小则给出了患者患宫颈癌或CINⅠ～Ⅲ的危险程度。例如下面的在于规则5的三个条件概率，即P（炎性|标准5）、P（CINⅠ～Ⅲ|标准5）、P（宫颈癌|标准5）分别表示了患者的AICM诊断符合标准5时为炎性、CINⅠ～Ⅲ、宫颈癌的可能性（概率），这些概率再用Bayes公式计算出来。如果P（CINⅠ～Ⅲ|标准5）和P（宫颈癌|标准5）都很小或接近于0（即当患者AICM图像诊断资料符合标准5时患CIN和宫颈癌的机会都很小或接近于0），则患宫颈癌或CINⅠ～Ⅲ的危度就较小，反之则大。同理可以解释AICM其他的诊断标准。

　　2 结果
    
　　2.1 标准分析 对83例患者的AICM诊断和病理诊断的样本用Bayes公式计算的条件概率分析结果，如图2所示。依次解释如下。
 
　　图2 六种AICM诊断标准所对应的炎性、CIN、宫颈癌的条件概率（略）
      
　　标准1:较多异倍体细胞的DI>2.5。这时炎性概率为0、CIN概率为0.1250、宫颈癌概率为0.8750。如果有100个人的AICM检测结果符合标准1，则约有87人为宫颈癌，12人左右将为CINⅠ～Ⅲ，炎性几乎没有。因此，依据1是宫颈癌的高危判别标准。
   
　　标准2:少量异倍体细胞DI>2.5、较多异倍体细胞DI小于且较接近于2.5。这时炎性概率为0.1875、CIN概率为0.6875、宫颈癌概率为0.1250，属于CIN的高危人群，宫颈癌的可能性不可忽略，也不能完全排除炎性的情况。
   
　　标准3:少量异倍体细胞DI>2.5、较少异倍体细胞DI小于并较接近于2.5，较多异倍体细胞DI小于并与2.5有一定距离。这时炎性概率为0.8750、CIN概率为0.0625、宫颈癌概率为0.0625，有较大可能性为炎性的情形，但CINⅠ～Ⅲ和宫颈癌的可能性不容忽略。
   
　　标准4:无异倍体细胞DI>2.5、较多异倍体细胞DI<2.5且较接近于2.5。这时炎性概率为0.3333、CIN概率为0.6667、宫颈癌概率为0，是CINⅠ～Ⅲ的高危人群，不排除炎性的情况。
   
　　标准5:无异倍体细胞DI>2.5，较少异倍体细胞DI小于并较接近于2.5，较多异倍体细胞DI小于并与2.5有一定距离。这时炎性概率为0.8710、CIN概率为0.1290、宫颈癌概率为0，有较大的可能性为炎性，但不能排除CINⅠ～Ⅲ的可能性。
   
　　标准6:一定数量的异倍体细胞DI>2.5，较少的异倍体细胞DI小于且较接近于2.5，较多异倍体细胞DI小于且与2.5有一定距离。这时炎性概率为0.3333、CIN概率为0.6667、宫颈癌概率为0，属于不典型增生的高危人群，也有可能性为炎性。
   
　　以上结果显示，AICM诊断标准1能较好预报宫颈癌的情况，标准2、4、6属于CINⅠ～Ⅲ高危情况，也不排除宫颈癌和炎性的可能。标准3、5则偏向于炎性。
   
　　2.2 年龄分布 从（HPV）感染对宫颈癌、癌前病变的影响以及患者年龄分布的结果分析，在83例样本中，有22例HPV感染，除1例病理诊断为炎性外，其他均为CIN或宫颈癌。图3（a）给出了在HPV感染情况下炎性、CIN、宫颈癌的统计概率，表明HPV感染是宫颈癌和癌前病变的高危因素。图3（b）进一步给出了宫颈癌患者的年龄分布频数图（上图）和CIN患者年龄分布频数直方图（下图）。所得83例样本中的宫颈癌患者的最小年龄为33岁，最大年龄为73例。峰值（最大可能值）在30～40岁之间。对于CIN患者，最小年龄为28岁，最大年龄为55岁。最大可能值在35～40岁之间，两者均呈现出年轻化的趋势。同时该分布也表明了应重视对25～45岁妇女的宫颈癌和癌前病变的妇科普查。
 
　　图3 HPV感染下三类概率（a）和宫颈癌和癌前病变年龄频数直方图（b）（略）

　　3 讨论
    
　　定量细胞学用于宫颈癌前病变的诊断具有较高的检出率和协助临床诊断的作用。及早发现癌前病变，进行阻断治疗，是宫颈癌防治工作的重要环节。癌前病变并非一定发展为癌，它具有可逆性和进展性，即一部分病变可以自然消失，另一部分可发展成癌 ［3，4］ 。由于癌前病变处于活跃增殖状态，因此DNA合成增加，DNA含量随之增高 ［5］ 。由于AICM尚不能完全排除将多个细胞辨识为一个细胞的例外情况，所以用AICM进行宫颈癌前病变诊断时，应结合异倍体细胞的DNA指数的分布规律来综合分析。资料显示，异倍体细胞的DI分布并不呈现正态性，而往往为偏态和二峰性，这使在医学中常用的基于正态分布假设的统计分析方法并不一定能得到可靠结论。直观上，由于5C（DI=2.5）是异常异倍体细胞的临界状态，而癌前病变到癌是一个渐变过程，因此，如果被检者有大量异倍体细胞的DI小于但接近2.5，则处于癌前病变期的可能性较大，否则较小。
   
　　根据AICM的临床诊断资料提出了6种诊断标准，而临床数据分析的结果验证了这一点。数据分析表明了HPV感染是宫颈癌和癌前病变的高危因素，这与文献报道的相似，提示HPV感染与CIN和宫颈癌有密切的因果关系。而宫颈癌和CIN患者的年龄分布表明应加强对年龄在25～45岁的妇女应重视宫颈癌和癌前病变的普查。
    
　　参考文献
    
　　1 Garner DM，Harrison A，Mac Aulay C，et al.Cyto-Savant TM and its use in automated screening of cervical smears.Compendium on the com-puterized cytology and histology laboratory，Edited by George LW，Tuto-rial of Cytology，Chicago，Illinios，1994，346-352.
   
　　2 Bibbo M，Bartels PH，Dytch HE，et al.Cell image analysis.Comprehen-sive cytopatholgy.Edited byMarluce I Bibbo，W.B.Saunders Company，Philadelphia，PA，1991，965-983.
   
　　3 郎景和.子宫颈上皮内瘤病变的诊断和治疗.中华妇产科杂志，2001，36:261-263.
   
　　4 郎景和.癌前病变和交接性肿瘤的几个问题.中华妇产科杂志，1994，29:194-197.
   
　　5 焦玉冰，周羡梅，马世雄，等.子宫颈上皮癌前病变及子宫颈癌的细胞核DNA含量图像分析研究.中华妇产科杂志，2001，36:267-270. 

　　作者单位:430074湖北省武汉市第十二医院