宫颈癌是严重威胁女性健康的第四位恶性肿瘤。2018年全球宫颈癌约570 000例，其中中国宫颈癌例数约占全球五分之一^［1］。随着宫颈癌筛查的广泛推广，发达国家宫颈癌发病率降低了70%^［2］。宫颈癌的筛查流程包括宫颈细胞学检查、人乳头瘤病毒（HPV）检测、阴道镜检查和宫颈活组织病理检查^［3］，这个筛查流程复杂，耗时较长，过程中增加患者心理负担^［4］。我国医疗资源分配不均衡，在经济落后地区及基层医院，由于缺少仪器设备及专业技术人员，限制了标准宫颈癌筛查流程的推广应用^{［5, 6］}。因此，寻求一种实时、客观、高效并经济的筛查系统，尽早发现宫颈病变并进行治疗，对降低宫颈癌的发病率具有重要临床意义。

1994年，Coppleson等^［7］首先将光电探测系统用于宫颈病变的诊断。当宫颈细胞发生病变时，其细胞核变大，密度升高，同时伴有组织间血管的异常增生及血流增速等改变，这些改变会使光在细胞组织中的传播、反射、折射发生变化，电脉冲在组织中的衰减情况也同时改变^［7］。光电探测系统即通过采集宫颈组织的光电信号进行计算和分析，通过人工智能与数据库中的样本数据进行比对，从而实时得出诊断结论。因其方便快捷、人为主观因素干扰少的特点，在业内获得了较广泛认可^{［8, 9］}。

Long等^［10］研究表明，光电探测系统诊断宫颈上皮内瘤变（CIN）的敏感度为67.4%，特异度为68.1%。赵昀等^［11］对394例患者的光电探测系统和液基细胞学检测（TCT）结果进行对比分析，发现光电探测系统检测CIN的敏感度达到76.47%，特异度为85.94%，TCT检测CIN的敏感度为76.47%，特异度为91.25%。Pruski等^［12］用光电探测系统筛查147例宫颈病变患者，其特异度为84%，敏感度为53%（Ⅰ~Ⅱ期）和80%（Ⅲ期和原位癌）。Abdul等^［13］对176 例Ⅰ~Ⅱ期CIN患者进行光电探测系统诊断，敏感度为74%，特异度为 53%。Yang等^［14］荟萃分析显示，光电探测系统诊断CIN的敏感度为76%，特异度为 69%。

光电探测系统的实时、智能诊断尤其适用于基层、边远及缺少细胞学和病理科医师的地区，目前已在英国、澳大利亚等多个国家投入使用^［13］。光电探测系统只报告正常和异常两种情况，不如TCT报告详细，也不能区分鳞状上皮细胞异常和腺上皮细胞异常，这对临床医师采取临床决策时（是否行宫颈搔刮）会造成一定的影响，还有待进一步的完善。

OCT是由 Huang 等^［15］在20世纪90年代首先提出的一种非侵入性实时成像诊断技术。其原理与超声成像类似，通过光学相干原理，用计算机处理光在靶组织中反射回来的信号，可获得二维横截面图像，从而分析组织内部的微观结构^［16］。虽然OCT成像深度只限于2 mm，但是组织分辨率可达到3~20 μm，是超声的50~100倍，2 mm的深度通常与传统的组织学活检覆盖范围大致相同，使光学病理成为可能^{［16, 17, 18］}。OCT目前已在临床上广泛用于眼底疾病的诊断^［19］。

Gallwas等^［17］对120例宫颈病变患者进行OCT研究显示，以病理切片为金标准，OCT诊断宫颈上皮内瘤变2级（CIN Ⅱ）以上病变的敏感度为80%~86%，特异度为60%~64%。Liu等^［20］联合OCT与阴道镜进行诊断，发现OCT联合阴道镜诊断CIN Ⅱ以上病变的特异度为93%， 但是敏感度为40%。Zeng等^［21］采用盲法研究OCT的诊断效力，显示其诊断高级别病变的敏感度为80%，特异度为89%。显示出较好的诊断能力。

OCT具有成像速度快、对组织无损伤、无辐射和造价低等优点，但是目前OCT还不能将宫颈低级别病变与宫颈炎症、宫颈黏膜外翻等疾病进行很好的区别^{［22, 23］}，导致其相对较低的特异性，这是需要进一步改进的方向。

CLE是20世纪80年代随着激光、视频、计算机等技术的飞速发展而诞生的新一代显微镜^［24］。它具有分辨率高，可三维成像，不用介入而形成类似病理切片的图像以及可以对细胞结构和功能进行实时动态分析检测的功能，是目前最先进的荧光成像和细胞分析工具之一。检查时可得到放大1 000倍的图像，组织分辨率达到1~5 μm，成像深度可达250 μm^［25］。CLE的高分辨率可得到与组织病理切片符合率较一致的图像^［26］，目前临床上已将其用于消化系统疾病的诊断^{［26, 27］}，但在生殖系统疾病中的使用还处于试验阶段。

Collier等^［28］用CLE对19例患者的宫颈组织行体外检测， 其敏感度、特异度分别为 100% 和 91%。Tan等^{［29, 30］}研究显示，对宫颈组织从表层到宫颈黏膜下层，CLE均能进行细胞及亚细胞水平的高分辨成像，其检测宫颈上皮内瘤变的敏感度为97%， 检测CIN Ⅰ的特异度为 80%， 对CINⅡ、CINⅢ 的特异度为93%。Sheikhzadeh等^［31］对46份离体宫颈组织进行检测，其对高级别病变敏感度为92%~100%，特异度为66%~83%。随着检测的深度增加，敏感度和特异度降低。

虽然CLE对宫颈病变具有较好的诊断敏感度和特异度，但由于正常宫颈上皮的厚度200~300 μm^［32］，所以CLE的低成像深度限制了其在宫颈癌前病变筛查中的使用。同时，CLE成像需要使用外注射荧光剂，而荧光剂的安全性目前也引起人们的关注^［33］，这也一定程度上限制了其适用范围。

TPM最早于1990年被报道^［34］，该技术利用双光子激发的荧光信号进行三维显微成像。与CLE相比，其具有对生物样品的光损伤小、有效观测时间长、穿透深度深、不需要外源荧光剂即可获得生物组织的高分辨率图像等优势^{［35, 36］}。TPM对生物组织的穿透力较强，最深可达1 mm，同时分辨率高，其组织分辨率达到1 μm以下，可以观察到细胞及亚细胞结构，并可利用组织自身信号有效地监控活细胞和组织体的微结构形态和功能变化^［37］。鉴于以上优势，TPM被认为是目前最适宜用于活体光学显微成像的技术之一^［38］。

目前，TPM在医学诊断中的研究主要集中在消化道肿瘤^［39］、皮肤疾病^［40］和角膜疾病^［41］等，并显示出良好的实时诊断能力。这些疾病的病变多位于表层下几百微米处，TPM成像完全可达此深度。目前尚未见用于人体宫颈病变的研究报道。

2015年，Sikora等^［42］用TPM检测9例人离体的阴道前壁组织，探究TPM对于胶原纤维和弹性纤维的成像能力，发现TPM不仅可以和组织切片染色成像一样对阴道壁的胶原纤维和弹性纤维进行较好的定量，还可以获得高分辨率的阴道胶原纤维图像。Huttunen等^［43］研究TPM成像结合人工智能的诊断能力，在对200例鼠卵巢高级别浆液性癌组织图像的诊断上，其敏感度达95%，特异度达97%，显示了良好的实时诊断前景。Seidenari等^［44］在研究TPM对离体皮肤黑色素瘤的诊断效力时，同样得到了极好的诊断效果，其诊断的敏感度达到100%，特异度达到98%，显示了良好的应用前景。

TPM目前在疾病的诊断方面展现出了重大应用价值，但是仍有许多问题需解决。首先，在设备尺寸与人性化方面，TPM需要与临床实践相互兼容。其次，TPM的成像深度需进一步提高。最重要的是，为明确TPM的诊断价值，需进行大样本的前瞻性临床试验。

综上所述，目前用于宫颈病变实时诊断的技术多处于探索阶段，还需要大量的临床试验来证实它们的诊断效力。相信在不久的将来，在体实时诊断技术一定会在宫颈病变筛查上得到广泛应用。