一种宫颈高级别病变的高危HPV筛查装置及应用

本发明属于医疗保健信息学领域中一种宫颈高级别病变的高危hpv筛查装置及应用。

背景技术：

1、宫颈癌(cervical cancer,cc)是全球女性第二大恶性肿瘤，严重威胁女性健康。95％以上的宫颈癌都是由于hpv持续感染所致。迄今为止，已发现至少18种高风险(highrisk,hr)hpv亚型，其中hpv16、18、31、33、35、45、52和58导致了91％的浸润性宫颈癌。除宫颈外，其他生殖道部位，如阴道、外阴、会阴和肛周也可能感染40种hpv。上皮过渡区，如宫颈内口/宫颈外口和肛周直肠交界处易受hr-hpv感染而致癌。研究还显示，宫颈hpv感染也会大大增加其他生殖部位感染的几率。因此，深入理解宫颈及其他生殖器部位的hpv感染特征可能有助于解释hr-hpv感染及演变发展情况，并改进宫颈病变的hpv筛查策略。

2、宫颈癌和宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,cin)均与人乳头瘤病毒(human papillomavirus,hpv)在不同的生殖器部位感染有关。最近，一系列研究给出了宫颈以外的解剖部位(如阴道、外阴、肛周和口腔粘膜)中的hr-hpv感染率和分布数据，涵盖德国、卢旺达、澳大利亚、美国和克罗地亚以及全球的妇女。这些研究不仅给出了hr-hpv亚型在不同生殖器部位的分布情况，还指出了不同部位hpv感染对相应生殖道肿瘤(如阴道癌、外阴癌和肛周癌)的影响。

3、研究发现，在宫颈及阴道以外的生殖器部位同时进行hr-hpv筛查也有助于提高宫颈高级别鳞状上皮内病变(high-grade squamous intraepithelial lesion,hsil)患者早期筛查的灵敏度和筛查效率，特别是对于希望避免或难以进行宫颈活检的女性。然而仍然缺乏关于不同生殖器部位的hr-hpv感染特征及其与宫颈病变的相关性研究。

4、常规hpv筛查只能显示阳性感染状态，并不一定能预测病理变化。因此，随着宫颈癌筛查策略的完善，以hr-hpv为基础的风险评估逐渐被纳入宫颈癌筛查中。在此背景下，有关单一/多重hr-hpv感染与宫颈病变风险的相关性的研究已经开展。研究表明，感染多种类型hr-hpv的女性更容易出现细胞学异常，患宫颈癌或癌前病变的风险也随之增加。在hr-hpv中，虽然hpv16和18是宫颈癌中最常检测到的高危亚型，但除hpv16/18外，其他hr-hpv感染对宫颈癌的贡献率约为25％-35％。根据美国阴道镜和宫颈病理学学会(asccp)发布的《2020年宫颈癌筛查异常情况处理更新指南》，即使细胞学检查结果为阴性，感染hpv16/18的女性也被推荐进一步进行阴道镜检查。此外，该指南还建议对细胞学检查阴性、非hpv16/18型的hr-hpv感染妇女在一年后重复联合检测。然而，针对非16/18型hr-hpv感染女性的最佳风险分层策略还没有达成共识。风险分层策略缺乏共识的原因可能很复杂。一方面，关于hr-hpv单重/多重感染情况的数据有限，尤其是hpv16/18以外的其他高危型别的感染情况；另一方面，尽管一些研究结果表明，与单一hpv感染相比，多重hr-hpv感染与hsil和低度鳞状上皮内病变(lsil，low-grade squamous intraepithelial lesions)之间的相关性更强。但到目前为止，关于哪些hr-hpv型别组合的感染更容易发展成hsil尚无统一的结论。因此，有必要探讨不同hr-hpv多重感染组合与宫颈病变级别的相关性研究，以满足临床上对hr-hpv感染女性的风险风险的需求，并为细胞学结果为意义不明确的非鳞状上皮细胞(atypical squamous cell undetermined significance，asc-us)和lsil的妇女的治疗和随访决策提供指导。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是基于不同生殖道部位hr-hpv感染情况构建一种高灵敏的宫颈高级别病变(宫颈上皮内瘤变等级大于等于cin2)筛查方案，在常规妇检结果异常的人群中(即hpv阳性和/或细胞学结果为asc-us及以上)利用该方案进一步筛查出宫颈高级别病变的高风险患者。

2、本发明提供了一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如下步骤：

3、s1、接收数据：接收待测患者的四个部位中至少两个部位的hr-hpv基因分型数据，所述hr-hpv基因分型为hpv16、hpv18、hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58这8种亚型；所述四个部位为宫颈、肛周、阴道和外阴；

4、s2、输出结果：基于所述hr-hpv检测结果数据(阳性或阴性)从计算机输出待测患者的宫颈上皮内瘤变等级是大于等于cin2还是小于cin2。

5、所述待测患者为有hpv感染和/或细胞学结果为asc-us及以上的女性。

6、所述asc-us为意义不明确的非典型鳞状细胞(atypical squamouscells ofundp.termined significance,asc-us)。

7、所述大于等于cin2为cin2(宫颈上皮内瘤变2级)、cin3(宫颈上皮内瘤变3级)、宫颈腺癌、宫颈鳞癌以及原位腺癌。所述小于cin2为慢性炎症和cin1(宫颈上皮内瘤变1级)。

8、本发明还提供了用于检测宫颈病变风险等级的装置，所述装置包括如下模块：

9、m1、数据接收模块：用于接收供试者的4个部位中至少两个部位(其中一个部位为宫颈)的hr-hpv基因分型数据，所述hr-hpv基因分型为hpv16、hpv18、hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58这8种亚型；所述四个部位为宫颈、肛周、阴道和外阴；

10、m2、结果输出模块：用于基于所述hr-hpv基因分型数据从计算机输出宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,cin)等级是否为大于等于cin2。

11、上述装置中，所述结果输出模块包括模型构建子模块，所述模型构建子模块用于将需要做阴道镜(即hr-hpv感染和/或细胞学结果为asc-us及以上)患者的4个部位中至少两个部位的hr-hpv基因分型数据作为模型的输入数据，以宫颈病变风险等级作为输出数据，构建模型。

12、本发明还提供了构建鉴别或辅助鉴别宫颈病变风险等级的模型的方法，所述方法包括接收供试者的4个部位中至少两个部位的hr-hpv基因分型数据，所述hr-hpv基因分型为hpv16、hpv18、hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58这8种亚型；所述四个部位为宫颈、肛周、阴道和外阴；将所述hr-hpv基因分型数据作为模型输入数据，以宫颈病变风险等级作为输出数据，构建宫颈病变风险等级预测模型。

13、本发明还提供了鉴别或辅助鉴别宫颈病变风险等级的方法，所述方法包括接收需要做阴道镜(即hr-hpv感染和/或细胞学结果为asc-us及以上)的患者的4个部位中至少两个部位的hr-hpv基因分型数据，所述hr-hpv基因分型为hpv16、hpv18、hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58这8种亚型；所述四个部位为宫颈、肛周、阴道和外阴，基于所述hr-hpv基因分型数据从计算机输出宫颈病变风险等级；所述宫颈病变风险等级为大于等于cin2或小于2。

14、本发明还提供了存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行前文所述方法的步骤。

15、本发明还提供了筛查宫颈高级病变风险的装置，所述装置包括如下模块：

16、m1、数据接收模块：用于接收供试者的4个部位中至少两个部位的hr-hpv基因分型数据，所述hr-hpv基因分型为hpv16、hpv18、hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58这8种亚型；所述四个部位为宫颈、肛周、阴道和外阴；所述供试者为需要做阴道镜(即hr-hpv感染和/或细胞学结果为asc-us及以上)的患者；

17、m2、结果输出模块：用于基于所述hr-hpv基因分型数据从计算机输出宫颈病变风险预警；

18、所述宫颈病变风险为≥cin2。

19、上述装置中，所述结果输出模块包括模型构建子模块，所述模型构建子模块用于将hpv患者的4个部位中至少两个部位的hr-hpv基因分型数据作为模型的输入数据，以宫颈病变风险预警作为输出数据，构建模型。

20、本发明还提供了筛查宫颈高级病变风险的方法，所述方法包括接收需要做阴道镜(即hr-hpv感染和/或细胞学结果为asc-us及以上)的患者患者的4个部位中至少两个部位(其中一个部位为宫颈)的hr-hpv基因分型数据，所述hr-hpv基因分型为hpv16、hpv18、hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58这8种亚型；所述四个部位为宫颈、肛周、阴道和外阴，基于所述hr-hpv基因分型数据从计算机输出宫颈病变风险预警；所述宫颈病变风险预警值为≥cin2。

21、本发明还提供了一种计算机程序产品或计算机可读存储介质，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前文所述的步骤。

22、所述计算机程序产品可为主要通过计算机程序实现其解决方案的软件产品。

23、所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可为磁带、磁盘、软盘、光盘、磁光盘、rom、prom、vcd、dvd、硬盘、闪存、u盘、cf卡、sd卡、mmc卡、sm卡、记忆棒(memory stick)或xd卡等。

24、根据499例需要做阴道镜的女性四部位的hr-hpv基因分型检测结果这一流行病学数据，通过统计学分析，得出“在至少两个部位(其中一个为宫颈)感染hpv16、18、33、35、52、53、56和58中至少一个hpv型别相比于最多只在一个部位感染上述hpv型别的患者发展成≥cin2的风险更高”这一结论。

25、本发明的优点为如下：

26、1)目前已知的hr-hpv有hpv16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58和68等13种。之前的研究发现hpv16型和18型阳性与宫颈癌和宫颈高级别上皮内瘤变密切相关，但关于其他hr-hpv型别与宫颈癌和宫颈高级别病变的相关性数据仍有限。在hpv16和18基础上，补充hpv33、hpv35、hpv52、hpv53、hpv56和hpv58，推出这8个型别的组合，相较于hpv16和18，在≥cin2筛查方面，auc值接近但临床灵敏度更高。

27、2)在hpv筛查方面，之前的研究主要宫颈部位的hpv感染与宫颈癌和宫颈高级别病变的相关性，本研究综合了不同部位的信息，并提出除宫颈外至少一个部位感染hpv 16、18、33、35、52、53、56和58患≥cin2的风险很大，提示宫颈外的其他部位的hpv感染有利于提高宫颈高级别病变的筛查率。