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人工智能判读UC组织学疾病活动
炎症性肠病(IBD)是一组特发性、慢性、炎症性肠道疾病。克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)是IBD的主要疾病类型[1]。无论是UC还是CD,目前都缺乏诊断金标准,需要结合临床表现、实验室检查、影像学检查、内镜检查和组织病理学表现进行综合分析[1],内镜和组织病理学检查的重要性不言而喻。
在近期召开的第17届欧洲克罗恩病及结肠炎组织年会(ECCO)上,关于内镜和组织病理学的讨论依然热烈。在专题讨论会中,来自世界各地的医学专家不仅将内镜、组织学之间的关系再次进行了探索和阐明;更进一步地,在医学+人工智能(AI)的趋势下,AI判读内镜和组织学的科研话题也加入了讨论。
AI读片来咯!
终于不用自己看切片了?!
由于组织学缓解在UC管理中的地位越来越高,组织学图像评估和评分成为了UC管理的重要部分,但这项工作对于病理科医生、消化科医生来说,无疑是繁琐且需要花费大量时间学习的。除此之外,评估者对于病理组织的主观判断也有可能影响判读结果,从而引发医疗争议。引入AI技术,或许是解决“读片困境”的可行方案!
在2月18日的会议日程中,来自法国的医学专家LaurentPeyrin-Biroulet就介绍了一项使用人工智能判读UC组织学疾病活动的研究[2]。
图1LaurentPeyrin-Biroulet博士演讲标题
该研究使用法国Vandoeuvre-ls-Nancy医院数据库的张UC患者的组织学图像,将其录入能够自行判读组织学进展并计算NANCY指数(该指数是经过验证的组织学指数,由“溃疡、急性炎症细胞浸润和慢性炎症细胞浸润”3个组织学项目组成,定义了5个疾病活动等级“0~4级”[3])的AI系统,并将系统的判读结果与3名组织病理专家的判读结果相对照(使用组内相关系数,即ICC),以期了解AI判读用于UC诊疗的可行性。
图2该研究AI判读是示意图
对照结果显示,3名组织病理学家之间的平均ICC为89.33,而人工判读与AI判读之间的平均ICC为87.20,这一结果表明,AI判读结果与人工判读结果相当接近(图3)。
图3对比后AI和人工判读高度相关
LaurentPeyrin-Biroulet博士表示:“我们并非唯一一个研究AI判读组织学病理的团队,尽管这项研究的样本量有限,但AI与人工判读的高度相关性无疑是一个积极信号,证明AI在IBD日常管理中潜能巨大。”
图4讲者-LaurentPeyrin-Biroulet博士
中重度CD诊疗,
组织学依然不能少!
CD的病理学诊断通常要求观察到3种以上特征性表现(无肉芽肿时)或观察到非干酪样肉芽肿和另一种特征性光学显微镜下表现,同时需要排除肠结核等。相比内镜下活检标本,手术切除标本可观察到更多的病变,诊断价值更高[1]。由于CD表型的异质性、分布的不连续性和炎症的透壁性,CD的组织学判读十分复杂,相比已经有多个数字化评分体系的内镜观察,组织病理学的难度和精确度要求都更高[4]。
近年来,将内镜评分与组织病理进展、炎症标志物对照,并从中寻求联系的研究越来越多。同样在2月18日的会议日程中,来自澳大利亚的专家WalterReinisch博士介绍了CD的常用评分[克罗恩病的简单内镜评分(SES-CD)、Robarts组织病理学指数(RHI)、全球组织学活动评分(GHAS)]与炎症标志物的相关性研究。
图5WalterReinisch博士演讲标题
该研究样本是来自一项2期临床试验(NCT)的中重度CD患者(N=),这些患者在基线时使用SES-CD评价疾病严重程度,随后分别从患者炎症最严重的部位提取组织进行活检,并使用RHI和改良GHAS进行疾病活动度评估(图6)。评估结果将用于和主要的CD炎症标志物——C反应蛋白(CRP)和粪便钙卫蛋白(fCLP)进行对比。
图6基线时的评估情况
研究结果显示:
1)内镜评分与组织学评分高度相关(图6);
2)相比组织学评分,内镜评分SES-CD与炎症标志物的相关性更密切;
3)fCLP与组织学的关系比CRP更密切(图7)。
图7各项评分与炎症标志物的相关情况
WalterReinisch博士认为:“内镜评分与组织学评分高度相关,但组织学病理同样提供了在fCLP方面的补充,尽管操作繁琐且专业要求更高,但组织学在CD诊疗中的附加作用值得进一步研究。”
图8讲者-WalterReinisch博士
参考文献:
[1]中华医学会消化病学分会炎症性肠病学组.炎症性肠病诊断与治疗的共识意见(年北京)[J].中国实用内科杂志,,():-.
[2]