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AI赋能宫颈癌与肛门癌筛查:诊断性能达到新高度

2025-11-18 14:05:00来源:智能肿瘤学
宫颈癌和HPV相关的肛门癌是严重的公共卫生威胁。传统的筛查方法高度依赖医生的经验,在资源有限的地区尤其面临挑战。近年来,AI技术在医学影像分析领域飞速发展,它能否成为医生可靠的“AI助手”?

中澳传染病联合研究中心张磊教授团队发表在Intelligent Oncology上的系统综述与荟萃分析对AI辅助诊断工具在HPV相关宫颈癌和肛门癌及其癌前病变中的应用性能进行了全面评估。这项涵盖了25项研究的分析发现,AI在识别高级别鳞状上皮内病变(HSIL)和癌变方面,展现出了接近甚至比肩人类专家的诊断能力。

核心发现

AI诊断性能卓越

1、宫颈癌诊断:精准识别癌前病变

在区分CIN2+/HSIL+(即宫颈上皮内瘤变2级或以上/高级别病变)与<CIN2/LSIL-(低级别病变或正常)的关键任务中,AI辅助诊断工具的综合表现良好:

灵敏度(Sensitivity):0.87 (0.81–0.93),意味着100个真实病变中,AI能成功找出87个,有效降低漏诊风险;

特异性(Specificity):0.85 (0.81–0.89),意味着100个健康或低风险个体中,AI能正确识别85个,有助于避免不必要的活检与过度治疗;

综合诊断能力(AUC):0.94 (0.91–0.96),这个接近1的数值,表明AI模型的整体分类判别能力非常强大。

2、肛门癌诊断:表现同样出色

尽管相关研究数量较少,但AI在肛门癌筛查中展现出了同等甚至更优的潜力。在区分AIN2+/HSIL与<AIN2/LSIL时:

灵敏度(Sensitivity):0.94 (0.87–0.99);

特异性(Specificity):0.88 (0.71–0.98);

综合诊断能力(AUC):0.97 (0.95–0.98),表现出极高的判别准确性。

关键问题

AI如何成为医生的“火眼金睛”?

AI在筛查中的角色远不止于“识别图像”,它正深度融入诊断流程:

精准定位与分类:基于深度学习模型(如CNN),AI能够在海量的阴道镜或肛门镜图像中,自动识别出潜在的癌前病变区域,并为医生提供客观的严重程度评估参考。这相当于为医生配备了一个永不疲倦的“第二双眼”,提升了诊断的一致性和效率。

赋能基层与远程医疗:将AI软件与便携式成像设备结合,形成了“移动健康(mHealth)”筛查模式。这使得在缺乏资深专家的基层诊所或偏远地区,也能开展高质量的宫颈癌筛查,极大地提升了筛查的可及性,让更多女性受益。

多模态信息融合决策:最前沿的AI模型已不满足于分析单一图像。例如,多模态融合CNN 等技术,能够同时分析阴道镜图像、HPV检测结果和患者基本信息,通过交叉验证,综合提升诊断的精准度,模拟资深专家的综合判断过程。

挑战与未来之路

尽管前景光明,但AI诊断工具要广泛应用于临床,仍需跨越几道关键障碍:

数据质量与普适性:当前研究多基于特定机构的回顾性数据,AI模型在更广泛、多样化的人群中的表现(外部验证)尚待更多证实。

模型透明化与信任:许多深度学习模型如同“黑箱”,其决策过程难以解释。发展可解释性AI,让医生理解AI的“思考逻辑”,是建立临床信任的关键。

算法公平性与伦理:必须确保AI模型对所有人群(不同种族、地域、经济状况)都公平准确,避免加剧现有的医疗不平等。

法规与临床整合:医疗AI的监管审批路径、责任认定以及如何无缝集成到现有临床工作流中,都是需要解决的系统性问题。

总结与展望

这项系统综述有力地证明,AI辅助诊断工具在识别宫颈和肛门的癌前病变及早期癌症方面,已经具备了高度精确的诊断能力。

未来,随着技术不断成熟与临床障碍的逐步清除,AI有望成为医生手中强大的辅助工具,共同推动全球癌症筛查走向更精准、更高效、更普惠的未来,为更多人的生命健康保驾护航。