- 熊学春;吴焕文;任菲;崔莉;梁智勇;赵泽;
目的 针对乳腺癌免疫组化全视野数字图像(whole slide image, WSI),提出一种智能化定量分析Ki-67指数的方法。方法 回顾性纳入2020年1—12月北京协和医院乳腺癌患者的病理切片，将其以40倍率扫描为WSI图像，并由2名病理科医生按照2019年国际乳腺癌Ki-67工作组制订的指南对Ki-67指数进行人工判读。按5∶8的比例随机将WSI图像分为A、B两个数据集(A数据集按7∶1∶2比例随机分为训练集、验证集和测试集)。病理科医生对A数据集人工标注热点区域后，40倍视野下将每张WSI随机裁剪为2000个512×512像素的图块，随机选取其中的50个图块，对肿瘤细胞进行标注并计算Ki-67指数。采用条件随机场模型融合图块的空间特征，经ResNet34预训练模型进行特征提取后构建热点区域识别模型，并采用准确率评价其性能。在热点区域内，40倍视野下随机选取10个视野，模型可自动完成细胞分类，并计算Ki-67指数均值。以人工判读结果为金标准，计算模型对B数据集Ki-67指数评估结果的准确率，并采用Bland-Altman法对人工判读与模型分析结果进行一致性评价。结果 共入选符合纳入和排除标准的乳腺癌患者病理切片132张。其中A数据集50张(训练集、验证集和测试集分别为35张、5张、10张，分别包含图块70 000个、10 000个、20 000个),B数据集82张。模型对测试集热点区域识别的平均准确率为81.5%,对B数据集Ki-67指数计算结果的准确率为90.2%。Bland-Altman法分析显示，人工判读和模型计算的Ki-67指数的一致性良好。结论 本研究提出智能化定量分析Ki-67指数的方法准确率高，可辅助病理医师实现Ki-67指数的高效判读。
2022年04期 v.13 581-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：27 ] |[引用频次：0 ] - 汪昊;孙中杰;陈东;万涛;梁智勇;连国亮;董方;龚珊珊;季君予;秦曾昌;
目的 探讨建立非炎性主动脉中膜变性(medial degeneration, MD)患者多种染色病理图像计算机辅助诊断模型的可行性。方法 回顾性收集2018年7—12月首都医科大学附属北京安贞医院诊治胸主动脉瘤及夹层患者非炎性病变的主动脉手术标本病理切片。将其以400倍率扫描为全视野数字图像(whole slide image, WSI)后由2名病理科医师对病变进行标注。按6∶1的比例将标注后的WSI图像随机分为训练集和测试集。采用训练集数据对SE-EmbraceNet进行训练，构建多种染色病理图像MD多分类[包括层内型黏液样细胞外基质聚集(intralamellar mucoid extracellular matrix accumulation, MEMA-I)、穿透型黏液样细胞外基质聚集(translamellar mucoid extracellular matrix accumulation, MEMA-T)、弹力纤维断裂和/或缺失(elastic fiber fragmentation and/or loss, EFFL)和平滑肌细胞核缺失(smooth muscle cell nuclei loss, SMCNL)]模型，并采用准确率、灵敏度、精确率、F1值对模型的分类效果进行评价。结果 共入选符合纳入和排除标准的胸主动脉瘤及夹层患者非炎性主动脉病变手术标本病理切片530张。总提取5265组图像，每组均包含同一病变部位HE染色、特殊染色(弹力纤维/VanGieson、Masson、阿辛蓝/过碘酸雪夫)及平滑肌肌动蛋白5种染色病理图像。其中，训练集图像4513组，包括SMCNL 987组、EFFL 2013组、MEMA-I 1337组及MEMA-T 176组；测试集图像752组，包括SMCNL 166组、EFFL 335组、MEMA-I 222组及MEMA-T 29组。模型在测试集中显示出良好的MD分类性能，整体准确率为96.54%(726/752)。其中，对EFFL的识别能力最强，准确率、灵敏度、精确率和F1值均≥98.51%,其次为SMCNL,各评价指标均≥97.59%,亦具有较好的分类能力。结论 本研究构建的基于多种染色病理图像MD分类模型具有较高的分类准确性和较好的泛化能力，有望应用于非炎性主动脉病变的辅助诊断。
2022年04期 v.13 590-596页 [查看摘要][在线阅读][下载 1744K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：22 ] |[引用频次：0 ] - 王继仙;桂坤;陈炳宪;茹国庆;赵地;陈万远;张志勇;
目的 基于深度学习技术，建立胃活检病理切片胃癌诊断模型，并对模型的性能进行评价。方法 回顾性收集2015年1月—2020年1月浙江省人民医院胃活检诊断为正常胃黏膜、慢性胃炎、高级别上皮内瘤变和胃腺癌患者的病理切片。以20倍率扫描为全视野数字图像(whole slide image, WSI),并按2∶2∶1的比例随机分为图块分类数据集、切片分类训练集与切片分类测试集。对图块分类数据集病变区域进行标注、图块截取后，按20∶1∶1的比例随机分为训练集、测试集、验证集。基于Efficientnet和ResNet网络结构构建卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)图块级癌与非癌分类模型，并以图块分类准确率、受试者操作特征曲线下面积(area under the curve, AUC)评价该模型的性能。基于此模型拼接获取整张WSI的癌变热力图，提取热力图中切片级癌与非癌分类特征，对LightGBM算法进行训练，最终完成整张胃癌活检切片的诊断与识别，其识别结果以AUC、准确率、灵敏度、特异度进行评价。结果 共入选符合纳入和排除标准的胃良性疾病(正常胃黏膜、慢性炎症)病理切片500张，胃癌(高级别上皮内瘤变、胃腺癌)病理切片500张。图块分类数据集、切片分类训练集与切片分类测试集WSI分别为400张、400张、200张。图块分类训练集、测试集、验证集图块分别为402 000个、20 000个、20 000个。以Efficientnet-b1网络结构建立的CNN模型对测试集、验证集图块分类的准确率[测试集：91.3%(95%CI:88.2%～95.4%);验证集：92.5%(95%CI:89.0%～95.3%)]、AUC[测试集：0.95(95%CI:0.93～0.98);验证集：0.96(95%CI:0.92～0.98)]均最高。基于LightGBM算法构建的模型识别整张切片为胃癌的AUC为0.98(95%CI:0.89～0.98),准确率为88.0%(95%CI:81.6%～94.3%),灵敏度为100%(95%CI:88.0%～100%),特异度为67.0%(95%CI:57.0%～85.0%)。结论 基于胃活检病理切片建立的CNN诊断模型可对癌变组织进行定位，实现图块级和切片级病变性质精确分类，准确识别胃癌，有望提高病理诊断效率。
2022年04期 v.13 597-604页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K] [下载次数：277 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：20 ] |[引用频次：0 ] - 王方;庞晓琳;范新娟;
目的 建立基于MRI影像图像预测局部进展期直肠癌(locally advanced rectal cancer, LARC)新辅助放化疗(neoadjuvant chemoradiotherapy, nCRT)后病理学完全缓解(pathological complete response, pCR)模型，以辅助患者个性化治疗方案的制订。方法 回顾性纳入2013年6月至2018年12月中山大学附属第六医院接受nCRT治疗且行全直肠系膜切除术组织病理对治疗效果进行评定的LARC患者。按1∶2的比例将患者依照住院时间先后顺序分为Data A与Data B 2个数据集。其中Data A数据集用于语义分割模型训练，Data B数据集按7∶3的比例随机分为训练集和验证集，分别用于pCR预测模型训练与评价。收集Data A数据集病例的T2加权MRI影像资料，采用改进的全卷积网络(fully convolutional networks, FCN)模型对肿瘤区域进行语义分割，建立语义分割模型并提取最终卷积层中的影像特征。采用最小绝对值收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)回归法对提取的影像特征进行筛选，构建可预测pCR状态的支持向量机(support vector machine, SVM)分类器(预测模型)。以Data B训练集数据为基础，对该预测模型的性能进行训练，进一步在Data B验证集中对其性能进行评价。结果 共入选符合纳入和排除标准的LARC患者304例，nCRT治疗后82例判定为pCR,222例为非pCR。2013年6月至2015年11月的103例患者为Data A数据集，2015年12月至2018年12月的201例患者为Data B数据集。Data B数据集中，训练集140例、验证集61例。改进的FCN模型对Data B数据集图像分割的Dice值为0.79 (95%CI:0.65～0.81),灵敏度为80%(95%CI:77%～83%),特异度为72%(95%CI:64%～85%)。语义分割模型共提取最终卷积层中512个影像特征，经LASSO回归筛选后保留7个，用于pCR状态预测。预测模型在Data B训练集中预测pCR的曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.65(95%CI:0.61～0.71),在Data B验证集中的AUC为0.69(95%CI:0.59～0.74)。结论 本研究提出的改进的FCN模型，对MRI图像进行语义分割具有较高的准确度。基于该方法构建的模型预测LARC患者接受nCRT治疗后pCR状态具有可行性。
2022年04期 v.13 605-612页 [查看摘要][在线阅读][下载 1750K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：21 ] |[引用频次：0 ] - 孔令华;肖晓萍;万茹;向阳;
目的 探讨ThinPrep玻片扫描分析影像系统(ThinPrep Imaging System, TIS)在子宫颈细胞学中的临床应用效果。方法 回顾性分析中国医学科学院北京协和医院妇产科门诊2016年12月至2017年5月宫颈液基细胞学(liquid-based cytology, LBC)样本人工阅片结果以及2017年12月至2018年5月LBC样本TIS辅助阅片结果，分析两种阅片方式的异常细胞学检出率，并随访细胞学异常患者的组织学活检结果以及异常鳞状上皮细胞标本的高危型人乳头瘤病毒(high risk-human papillomavirus, Hr-HPV)阳性率。结果 人工阅片共计17 407例，TIS辅助阅片共计16 564例。与人工阅片相比，TIS辅助阅片的总体异常细胞学检出率显著提高(15.21%比9.58%,P<0.001),其中非典型鳞状上皮细胞、不除外高度鳞状上皮内病变的非典型鳞状上皮细胞、低度鳞状上皮内病变、高度鳞状上皮内病变、不典型腺细胞和腺癌的检出率分别提高了2.77%、0.28%、2.08%、0.35%、0.08%和0.08%,差异均具有统计学意义(P均<0.05)。对细胞学异常患者进行组织学随访，TIS辅助阅片较人工阅片的组织学符合率有所提升，但差异均无统计学意义(P均>0.05)。TIS辅助阅片异常腺细胞的检出数量是人工阅片的1.89倍(53例比28例),经组织学证实的腺癌数量是人工阅片的2.3倍(37例比16例)。TIS辅助阅片与人工阅片鳞状上皮细胞异常患者的Hr-HPV阳性率均无统计学差异(P均>0.05)。同时，TIS辅助阅片时间减少了33%～50%,阅片效率显著提升。结论 使用TIS辅助阅片不仅显著提高了宫颈LBC异常检出率和工作效率，组织学符合率亦有所提升，值得临床进一步推广应用。
2022年04期 v.13 613-619页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：18 ] |[引用频次：0 ] - 何睿琳;刘子妤;杨欣怡;李晨;李晓燕;
目的 评价基于矩阵计算的组织病理学图像压缩储存算法的临床应用价值，并寻求最佳图像压缩比。方法利用主成分分析法(principal component analysis, PCA)和奇异值分解法(singular value decomposition, SVD)两种经典矩阵算法，对低、中、高分化的宫颈癌组织免疫组化染色图像及HE染色图像进行压缩重建，并采用峰值信噪比和结构相似度针对图像重建质量进行评价。结果 PCA重建图像压缩比为10.18(保留53个主成分)时，低、中、高分化宫颈癌组织免疫组化染色图像峰值信噪比均值分别为43.84±0.43、43.27±0.25、43.71±0.49,压缩图像结构相似度分别为0.964±0.004、0.963±0.006、0.965±0.005;HE染色图像峰值信噪比均值分别为43.41±0.78、42.95±1.03、43.52±0.69,压缩图像结构相似度分别为0.953±0.010、0.949±0.015、0.960±0.007。SVD重建图像压缩比为10.00(保留128个奇异值)时，低、中、高分化宫颈癌组织免疫组化染色图像峰值信噪比均值分别为39.89±1.69、38.20±2.19、40.90±0.50,压缩图像结构相似度分别为0.949±0.006、0.938±0.011、0.955±0.004;HE染色图像峰值信噪比均值分别为40.31±0.98、39.46±1.59、40.77±1.67,压缩图像结构相似度分别为0.965±0.006、0.943±0.010、0.969±0.005。结论 采用PCA和SVD可实现对组织病理学图像进行压缩储存并获得较好的图像质量，为解决医院图像存储难题提供了解决方案。
2022年04期 v.13 620-625页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K] [下载次数：147 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：23 ] |[引用频次：0 ] - 王含必;窦帅杰;刘思邈;张婉玉;刘美芝;邓成艳;
目的 探究缺氧环境下子宫内膜腺上皮细胞(endometrial glandular epithelial cell, EEC)中微RNA(micro-RNA,miRNA)表达谱变化及其对凋亡的影响。方法 取对数生长期EEC,接种至六孔板(1×10~5个细胞/孔)并随机分为缺氧组和对照组。缺氧组、对照组分别置于缺氧环境(O_2∶N_2∶CO_2体积比为1∶94∶5)和正常氧环境(O_2∶CO_2体积比为95∶5)中培养。培养4 h后收集细胞，加入Trizol并提取总RNA。采用高通量测序法测定两组EEC中miRNA表达谱变化，采用实时荧光定量PCR(realtime fluorescence quantitative polymerase chain reaction, RT-PCR)法检测miR-7704、miR-7974基因表达水平，采用流式细胞术检测EEC凋亡情况，采用蛋白印迹法(Western blot)检测p53和凋亡相关蛋白表达变化。结果 高通量测序对21种常见miRNA表达水平检测后发现，与对照组比较，缺氧组EEC中16种miRNA表达上调，5种miRNA表达下调；其中对照组表达丰度较高的miR-7704和miR-7974在缺氧组表达下降最为显著(P均<0.05)。RT-PCR结果显示，与对照组比较，缺氧组EEC中miR-7704和miR-7974相对表达量分别降低20%、80%。流式细胞术检测结果显示，缺氧组早期凋亡率及晚期凋亡率均高于对照组(P均<0.001)。Western blot检测结果显示，与对照组比较，缺氧组EEC中p53表达升高，抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤-2表达降低(P均<0.05)。结论缺氧环境可诱导EEC中miRNA表达谱改变，其中以miR-7974表达下调最为显著。p53可能是miR-7974的靶蛋白，缺氧诱发的EEC凋亡可能通过下调miR-7974水平而促进p53表达实现。
2022年04期 v.13 626-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：24 ] |[引用频次：0 ] - 杨庭楷;文进;纪志刚;
目的 探究膀胱尿路上皮癌患者尿液外泌体中胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,IGF2)表达情况，评估其诊断膀胱尿路上皮癌的临床价值。方法 前瞻性选取2020年9月至12月北京协和医院诊治的膀胱尿路上皮癌患者和非尿路上皮癌患者为研究对象。采用荧光定量反转录PCR法检测两组尿液外泌体中IGF2表达水平。以病理结果为金标准，计算尿液外泌体中IGF2诊断膀胱尿路上皮癌的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比。结果 共入选符合纳入和排除标准的膀胱尿路上皮癌患者35例，非尿路上皮癌患者60例。膀胱尿路上皮癌患者尿液外泌体中IGF2阳性表达率显著高于非尿路上皮癌患者(71.4%比10.0%,P=0.000)。尿液外泌体中IGF2诊断膀胱尿路上皮癌的灵敏度为71.43%(95%CI:53.48%～84.76%)、特异度为90.00%(95%CI:78.83%～95.87%)、阳性似然比为7.14(95%CI:3.25～15.70)、阴性似然比为0.32(95%CI:0.19～0.54)。结论 膀胱尿路上皮癌患者尿液外泌体中IGF2呈高表达，其对膀胱尿路上皮癌具有较高的诊断特异度，但灵敏度稍低，有望作为膀胱尿路上皮癌的初筛指标。
2022年04期 v.13 632-636页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：20 ] |[引用频次：0 ]
- 罗含欢;王倩;达珍;多布啦;次仁曲珍;霍真;
目的 对西藏地区藏族人群睾丸和附件病变的疾病谱进行归纳、总结。方法 回顾性收集2012年1月至2021年3月西藏自治区人民医院病理科有病理存档记录的所有睾丸和附件病变患者的临床资料，包括年龄、临床症状、病变组织大体表现、病理诊断结果等。结果 共纳入睾丸和附件病变患者317例，平均年龄(38.72±19.74)岁，临床症状以阴囊区肿大、疼痛为主(88.01%,279/317),肿瘤性疾病85例(26.81%,85/317)、非肿瘤性疾病232例(73.19%,232/317)。病变组织大体表现：肿瘤性疾病的病灶直径2～17 cm,呈结节或分叶状，切面为实性或囊实性，部分区域可见出血或坏死；非肿瘤性疾病的病灶直径0.6～8 cm,多呈囊性，囊壁较光滑，部分呈实性结节状。85例肿瘤性疾病患者中，平均年龄(38.09±14.52)岁，恶性肿瘤占比96.47%,肿瘤类型依次为生殖细胞肿瘤(88.24%,75/85)、淋巴造血系统肿瘤(4.71%,4/85)、间叶肿瘤(4.71%,4/85)、间质细胞瘤(1.18%,1/85)、附睾乳头状囊腺瘤(1.18%,1/85),其中生殖细胞肿瘤中，主要为精原细胞瘤(66.67%,50/75),其次为混合性生殖细胞肿瘤(14.67%,11/75)、胚胎性癌(12.00%,9/75)。4例淋巴造血系统肿瘤均为弥漫性大B细胞淋巴瘤。232例非肿瘤性疾病患者中，平均年龄(38.94±21.36)岁，以鞘膜积液最为常见(56.03%,130/232),其次为炎症性疾病(31.03%,72/232)、睾丸发育异常(8.62%,20/232),睾丸扭转/梗死(3.88%,9/232)和睾丸附件囊肿(0.43%,1/232)较少见。睾丸与附睾结核(77.78%,56/72)是炎症性疾病的最主要类型。结论 本研究数据一定程度上反映了西藏地区藏族人群睾丸和附件病变疾病谱：多见于中年人群，疾病谱复杂多样，以非肿瘤性疾病为主；鞘膜积液和结核病是最多见的非肿瘤性睾丸和附件疾病；肿瘤性疾病约占睾丸和附件病变的1/4,其中以生殖细胞肿瘤为最常见类型。
2022年04期 v.13 687-692页 [查看摘要][在线阅读][下载 2748K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：21 ] |[引用频次：0 ]