曹敏， 郭小超， 張來運， 王鶴， 王霄英

·影像信息學(xué)專題·

醫(yī)學(xué)影像結(jié)構(gòu)式報告的現(xiàn)狀和展望

曹敏， 郭小超， 張來運， 王鶴， 王霄英

醫(yī)學(xué)影像結(jié)構(gòu)式報告可以完整、清晰地傳遞影像檢查的信息，提升影像工作的價值。本文綜述了結(jié)構(gòu)式報告的理念、構(gòu)建方式及應(yīng)用，并對結(jié)構(gòu)式報告的未來發(fā)展方向進行了展望。

醫(yī)學(xué)影像學(xué)； 診斷； 結(jié)構(gòu)式報告； 自由文本式報告； 影像信息學(xué)

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的迅速發(fā)展，使得醫(yī)學(xué)影像科的工作模式發(fā)生了巨大變化，圖像采集、處理、顯示和存儲等均已實現(xiàn)了數(shù)字化，完成了從“模擬”到“數(shù)字”的全面轉(zhuǎn)變。但影像檢查的最終成果(診斷報告)的生成和信息傳遞過程，并未發(fā)生實質(zhì)性改變。在新的技術(shù)條件下，為了滿足臨床對醫(yī)學(xué)影像報告質(zhì)量的更高要求，結(jié)構(gòu)式報告日益受到關(guān)注。

報告質(zhì)量是衡量影像醫(yī)師工作價值的重要指標(biāo)，早期影像報告包括自由文本及結(jié)構(gòu)式文本兩種形式，在近百年來的影像工作中，自由文本式報告占據(jù)了主導(dǎo)地位[1-3]。但隨著技術(shù)的發(fā)展，影像檢查的適應(yīng)證得到極大地拓展，影像科醫(yī)師處理的圖像數(shù)據(jù)迅速增長，而臨床上強烈要求報告信息應(yīng)表述清晰、準(zhǔn)確和易讀，基于個人習(xí)慣的自由文本式報告已不能完全滿足臨床的需求[4-6]，真正數(shù)字化的結(jié)構(gòu)式報告開始得到認可并推廣應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)式報告的定義

結(jié)構(gòu)式報告是使用標(biāo)準(zhǔn)語匯、以標(biāo)準(zhǔn)組織結(jié)構(gòu)生成的報告，其內(nèi)容也有清晰的規(guī)定。結(jié)構(gòu)式報告具有明確的邏輯，信息完整、準(zhǔn)確，更易于解讀和回顧對比[7-8]。無論是自由文本式報告還是結(jié)構(gòu)式報告，均應(yīng)包括以下基本要素：患者基本信息、臨床情況、影像技術(shù)及檢查過程、圖像質(zhì)量、影像表現(xiàn)、診斷結(jié)論、比較和建議等[3]，除此之外，結(jié)構(gòu)式報告還具有以下特點[9]。

首先，分段式組織：在報告中基本要素以獨立的段落和標(biāo)題的形式呈現(xiàn)。例如依解剖結(jié)構(gòu)將一份胸片的影像發(fā)現(xiàn)按順序分為肺及胸膜腔、心影、肺門區(qū)及氣管、胸廓骨性結(jié)構(gòu)和上腹等幾個獨立的條目，以便對需要觀察的圖像內(nèi)容進行總結(jié)、歸納，從而避免重要項目的遺漏，提高報告的完整性[7]。

其次，標(biāo)準(zhǔn)化語言：使用明確定義的標(biāo)準(zhǔn)語匯。在傳統(tǒng)的自由文本報告中，影像描述用語帶有很強的影像醫(yī)師的個人色彩，不同影像科醫(yī)師(甚至同一位影像科醫(yī)生在不同時期)對同一征象的描述可能有差異[10-11]。結(jié)構(gòu)式報告推薦使用標(biāo)準(zhǔn)化的語言來書寫報告，使報告?zhèn)鬟f的信息準(zhǔn)確、一致。已有多個國際組織發(fā)布了醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化詞典，其中對醫(yī)學(xué)影像專業(yè)最適用的是RSNA組織編寫的RadLex詞典(http://www.rsna.org/RadLex.aspx)。

最后，確定性內(nèi)容：在明確的檢查適應(yīng)證下，規(guī)定報告要素，無論哪位影像醫(yī)師書寫，都能保證影像報告具備臨床所需的全部診斷信息。自由文本式報告的內(nèi)容常常存在很大差異[12-14]，而結(jié)構(gòu)式報告可以規(guī)定必須書寫的診斷信息。這里的診斷信息不僅包括基本的解剖部位，還包括臨床醫(yī)師比較關(guān)注的疾病細節(jié)，如乳腺鉬靶報告中鈣化的形態(tài)特點、直腸癌報告中病灶與直腸周圍筋膜的最短距離、前列腺報告中PI-RADS評分等[15-17]。對報告內(nèi)容的要求，多數(shù)來自于各種指南、共識，也可來自機構(gòu)內(nèi)部醫(yī)學(xué)專家的共識。RSNA發(fā)布了大量結(jié)構(gòu)式報告模板(Radiology Reporting Initiative,ww.rsna.org/ reporting_ initiative.aspx)，其內(nèi)容是本領(lǐng)域的專家共識，可為各單位制定結(jié)構(gòu)式報告提供參考。

目前的結(jié)構(gòu)式報告均依托于放射信息管理系統(tǒng)(radiology information system, RIS)/影像歸檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)，除了表面顯示的影像專業(yè)信息，均有背后的計算機軟件系統(tǒng)支撐其運行。結(jié)構(gòu)式報告的信息存儲于數(shù)據(jù)庫中，可以進行查詢、統(tǒng)計。

結(jié)構(gòu)式報告構(gòu)建

ACR和RSNA通過發(fā)布一系列報告質(zhì)量相關(guān)指南[1,18]，鼓勵構(gòu)建結(jié)構(gòu)式報告，提高影像報告的質(zhì)量，并為進一步的數(shù)據(jù)挖掘和研究提供結(jié)構(gòu)式信息。近年來，各種結(jié)構(gòu)式報告陸續(xù)上線，在臨床應(yīng)用中得到驗證?？偨Y(jié)前人經(jīng)驗和本單位實際工作體會，構(gòu)建結(jié)構(gòu)式報告通常需要經(jīng)過如下幾個階段：內(nèi)容設(shè)計、推廣試行和反饋修改[19]。

在內(nèi)容設(shè)計階段，首先要選取適合以結(jié)構(gòu)式報告來發(fā)布診斷結(jié)果的疾病。通常檢查目的單一、適應(yīng)證明確、診斷標(biāo)準(zhǔn)確切的疾病更易于將報告內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，如目前廣泛應(yīng)用的BI-RADS結(jié)構(gòu)式報告、心臟血管評價報告、下肢血管評價報告等都具備上述特點[20]；而近年來得到廣泛關(guān)注的PI-RADS、LI-RADS結(jié)構(gòu)式報告也代表了這一類型結(jié)構(gòu)式報告的主流[16]。也有一些機構(gòu)根據(jù)自身專業(yè)特色和診斷專長，選擇與專業(yè)相關(guān)的檢查進行結(jié)構(gòu)式報告的構(gòu)建并取得了成功[18]。此外，RSNA提供的結(jié)構(gòu)式報告模板庫亦可作為選擇病種的參考。在選擇好目標(biāo)疾病后，需根據(jù)結(jié)構(gòu)式報告的特點，進行文獻學(xué)習(xí)、標(biāo)準(zhǔn)用語查詢，并與相關(guān)臨床科室磋商，確定臨床需求，進而確定結(jié)構(gòu)式報告的格式、語言和內(nèi)容。在內(nèi)容設(shè)計階段，要盡可能搜集所有報告相關(guān)人員的意見，包括直接書寫報告的一線醫(yī)師、審核報告的二線醫(yī)師以及相關(guān)科室的臨床醫(yī)師等，可減少將來推廣和使用該結(jié)構(gòu)式報告時的阻力。報告具體內(nèi)容應(yīng)包含報告基本要素和臨床要求的必要陰性征象，以異常發(fā)現(xiàn)的描述、診斷為主線，形式簡潔、用語規(guī)范。

在報告推廣階段，應(yīng)向相關(guān)人員充分講解結(jié)構(gòu)式報告的優(yōu)點和潛在價值，并可將結(jié)構(gòu)式報告的推廣融入日常教學(xué)當(dāng)中，以特定疾病的結(jié)構(gòu)式報告為主題進行教學(xué)。使用者在學(xué)習(xí)疾病重要影像征象的同時，了解臨床醫(yī)師的關(guān)注點，加深對疾病的理解，并提高對結(jié)構(gòu)式報告的認同度。除了學(xué)術(shù)內(nèi)容的介紹，還應(yīng)注意對結(jié)構(gòu)式報告軟件使用方法的培訓(xùn)，由報告內(nèi)容的設(shè)計者和軟件工程師現(xiàn)場指導(dǎo)、及時答疑。

當(dāng)結(jié)構(gòu)式報告上線后，要及時分析結(jié)構(gòu)式報告的使用情況，根據(jù)使用者(影像醫(yī)師和臨床醫(yī)師)的反饋意見，對報告進行調(diào)整和完善。這個過程不是循環(huán)一次就結(jié)束的，而是始終存在，隨著臨床要求的改變、影像技術(shù)的進步和信息學(xué)方法的提高等不斷優(yōu)化、完善，在報告的全生命周期中持續(xù)改進。

結(jié)構(gòu)式報告的臨床應(yīng)用

結(jié)構(gòu)式報告的使用提高了影像報告的臨床價值。一份理想的報告，應(yīng)內(nèi)容完整、規(guī)范、明確，形式簡潔、易讀，結(jié)論能清楚地傳遞診斷信息和診斷者的信心，必要時應(yīng)給出后續(xù)的處理建議，并盡量做到快速及時反饋[3]。目前已經(jīng)有大量研究對不同類型結(jié)構(gòu)式報告的使用效果進行了評價，證明結(jié)構(gòu)式報告對提高報告質(zhì)量有積極的作用[7,21]。

結(jié)構(gòu)式報告的使用提高了診斷信息的利用度。除了促進報告質(zhì)量的改善，在影像學(xué)科信息化過程中也起到了重要的推動作用。隨著PACS/RIS、醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system,HIS)和電子健康記錄(electronic health record，EHR)的廣泛應(yīng)用，越來越多的信息可以在云端儲存、分享，為使用大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘影像信息提供了可能。為了將影像和疾病發(fā)生發(fā)展的規(guī)律、治療方案決策、患者治療效果及生存情況等聯(lián)系在一起，必須將醫(yī)學(xué)圖像信息轉(zhuǎn)化為可以挖掘的數(shù)據(jù)來儲存、分享和分析。結(jié)構(gòu)式報告提供的信息具有條目清晰、定義準(zhǔn)確的特性，成為圖像信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的理想載體[22]。

結(jié)構(gòu)式報告的使用，提供了醫(yī)學(xué)影像教學(xué)的新模式。結(jié)構(gòu)式報告是理想的教學(xué)媒介，其標(biāo)準(zhǔn)化讀片順序，可幫助學(xué)習(xí)者建立嚴(yán)謹?shù)淖x片習(xí)慣。此外每種結(jié)構(gòu)式報告均代表相應(yīng)疾病影像診斷思路及臨床處理原則的精華，學(xué)習(xí)這些基本知識，有助于報告使用者形成對該疾病的影像診斷思路。

結(jié)構(gòu)式報告的發(fā)展方向

雖然結(jié)構(gòu)式報告已經(jīng)獲得了較高的評價，但仍有不足之處，最主要的是“科學(xué)”與“藝術(shù)”之爭[19]：有些影像科醫(yī)師認為影像報告的書寫是個性化的創(chuàng)作過程，是自我意識的體現(xiàn)，是一種“藝術(shù)”，而遵循報告給定的閱片順序、機械完成報告要求的內(nèi)容，缺乏自主性，不能體現(xiàn)影像醫(yī)師的個人價值。另外還有一些經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)師認為個人的診斷經(jīng)驗優(yōu)于結(jié)構(gòu)式報告的診斷思路，不能認同結(jié)構(gòu)式報告的診斷標(biāo)準(zhǔn)。這些問題的解決需在構(gòu)建結(jié)構(gòu)式報告的過程中逐步解決[23]，包括以下方面：①在構(gòu)建報告之前，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)膱蟾娣N類。在適應(yīng)證明確時，圖像數(shù)量大、問題簡單、以定量信息為主要內(nèi)容的報告，或有明確、公認診斷思路的報告，適于采用結(jié)構(gòu)式報告的形式。而適應(yīng)證不明確、報告內(nèi)容有較多討論含義的，則選用自由文本式報告更妥當(dāng)。②在構(gòu)建報告過程中，應(yīng)廣泛邀請影像科醫(yī)師積極參與，整合眾多參與者的思路和經(jīng)驗。③利用自然語言處理(natural language processing，NLP)技術(shù)來分析已獲得公認的、在臨床長期使用的既往報告，發(fā)現(xiàn)其中的高頻要素，以之為基礎(chǔ)構(gòu)建結(jié)構(gòu)式報告，也較易獲得臨床一線工作人員的認可[24]。④即使是完全自由本文式報告，也可以在生成報告之后，利用NLP等技術(shù)進行結(jié)構(gòu)化分析和存儲[25]。最終，絕大多數(shù)臨床情況下，結(jié)構(gòu)式和自由文本式的報告形式并不是單獨使用，而是根據(jù)實際需求將兩種形式整合在一起[26]，成為“科學(xué)”與“藝術(shù)”的綜合體現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)式報告的另一個問題是效率的相對低下。目前在結(jié)構(gòu)式報告的信息提取過程中，醫(yī)師讀片、做出決定，然后填寫(或點擊)報告中的結(jié)構(gòu)化信息，其整體效率低于自由文本式報告，這也是結(jié)構(gòu)式報告推廣不利的主要原因[22]。這個問題的解決還有待于通過改善報告信息提取和診斷分析流程來解決。在報告信息提取過程中，應(yīng)把DICOM圖像中的定量信息(如在圖像中測量的數(shù)值)直接、自動發(fā)送到報告中[27]，醫(yī)師讀片時不需要重復(fù)錄入這些信息，有助于提高效率、減少差錯[28]。另外，當(dāng)前臨床工作中執(zhí)行的很多診斷標(biāo)準(zhǔn)[如TNM分期、實體腫瘤的療效評價標(biāo)準(zhǔn)(response evaluation criteria in solid tumors,RECIST)等]，其內(nèi)在學(xué)術(shù)邏輯可以設(shè)定在結(jié)構(gòu)式報告的軟件邏輯中，在錄入足夠的信息后，可自動做出判斷，也有助于提高效率[29]。

隨著技術(shù)的進步，結(jié)構(gòu)式報告將對整個醫(yī)療全流程提供信息支持。未來基于知識庫的結(jié)構(gòu)式報告系統(tǒng)，應(yīng)可利用人工智能方法自動提取圖形信息，生成診斷[30]，發(fā)現(xiàn)危急值并及時通知相關(guān)人員進行處理[23]，給出進一步診斷的推薦意見，把相關(guān)的影像和文字信息直接推送給后續(xù)診斷路徑中的設(shè)備和醫(yī)務(wù)工作者[31]。與此同時，在臨床工作中生成的結(jié)構(gòu)式報告數(shù)據(jù)信息，可供教學(xué)和科研使用，為改進臨床流程、提高臨床效率和制定醫(yī)療決策等大數(shù)據(jù)研究提供數(shù)據(jù)源[32]。

雖然目前結(jié)構(gòu)式報告的構(gòu)建及推廣使用的主流思路是以信息學(xué)工具適應(yīng)專家意見的過程，但隨著技術(shù)的發(fā)展，相信醫(yī)學(xué)影像專家的工作模式也會自覺或不自覺地發(fā)生轉(zhuǎn)變。影像工作者應(yīng)積極學(xué)習(xí)IT和大數(shù)據(jù)相關(guān)知識，了解影像信息學(xué)工具的優(yōu)勢，主動創(chuàng)造并適應(yīng)新的技術(shù)背景下的工作模式，在度過最初的磨合期之后，工作質(zhì)量、效率和價值將會得到明顯的提升。

[1] Dunnick NR，Langlotz CP.The radiology report of the future:a summary of the 2007 intersociety conference[J].J Am Coll Radiol，2008，5(5):626-629.

[2] Armas RR.Qualities of a good radiology report[J].AJR，1998，170(4):1101-1110.

[3] Reiner BI.The challenges，opportunities，and imperative of structured reporting in medical imaging[J].J Digit Imaging，2009，22(6):562-568.

[4] Dogan N，Varlibas ZN，Erpolat OP，et al.Radiological report:expectations of clinicians[J].Diagn Interv Radiol，2010，16(3):179-185.

[5] Sobel JL，Pearson ML，Gross K，et al.Information content and clarity of radiologists' reports for chest radiography[J].Acad Radiol，1996，3(9):709-717.

[6] Kong A，Barnett GO，Mosteller F，et al.How medical professionals evaluate expressions of probability[J].N Engl J Med，1986，315(12):740-744.

[7] Marcovici PA，Taylor GA.Journal Club:structured radiology reports are more complete and more effective than unstructured reports[J].J Am Coll Radiol，2014，203(6):1265-1271.

[8] Rothman M.Malpractice issues in radiology:radiology reports[J].J Am Coll Radiol，1998，170(4):1108-1109.

[9] Sistrom CL，Langlotz CP.A framework for improving radiology reporting[J].J Am Coll Radiol，2005，2(2):159-167.

[10] Robinson PJ.Radiology's achilles' heel:error and variation in the inter-pretation of the roentgen image[J].Br J Radiol，1997，70(839):1085-1098.

[11] Sobel JL，Pearson ML，Gross K，et al.Information content and clarity of radiologists' reports for chest radiography[J].Acad Radiol，1996，3(9):709-717.

[12] Siegle RL，Baram EM，Reuter SR.Rates of disagreement in imaging interpretation in a group of community hospitals[J].Acad Radiol，1998，5(3):148-154.

[13] Robinson PJ，Wilson D，Coral A，et al.Variation between expe-rienced observers in the interpretation of accident and emergency radiographs[J].Br J Radiol，1999，72(856):323-330.

[14] Lev MH，Rhea JT，Bramson RT.Avoidance of variability and error in radiology[J].Lancet，1999，354(9175):272-293.

[15] American College of Radiology.Mammography In:Breast Image Reporting and Data System (BI-RADS) atlas.4th ed[D].Reston，American College of Radiology，2003:1-30.

[16] 秦岫波，王蕊，高歌，等.前列腺多參數(shù)MRI報告進展：基于第2版前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式報告的構(gòu)建[J].腫瘤影像學(xué)，2016，25(2):111-116.

[17] 姚宏偉，劉蔭華，高國璇，等.《NCCN直腸癌臨床實踐指南》外科原則十年變遷及臨床意義[J].中華外科雜志，2015，53(1):68-71.

[18] Larson D，Towbin AJ，Pryor RM，et al.Improving consistency in radiology reporting through the use of department-wide standar-dized structured reporting[J].Radiology，2013，267(1):240-250.

[19] Tran L，Wadhwa A，Mann E.Implementation of structured radiology reports[J].AJR，2015，13(3):296-299.

[20] Langlotz CP.Structured radiology reporting:are we there yet[J].Radiology，2009，253(1):23-25.

[21] Hanna TN，Shekhani H，Maddu K，et al.Structured report compliance:effect on audio dictation time，report length，and total radiologist study time[J].Emerg Radiol，2016，23(5):449-453.

[22] Margolies LR，Pandey G，Horowitz ER，et al.Breast imaging in the era of big data:structured reporting and data mining[J].AJR，2016，206(2):259-264.

[23] Lakhani P，Kim W，Langlotz CP.Automated detection of critical results in radiology reports[J].J Digit Imaging，2012，25(1):30-36.

[24] Rubin D，Wang D，Chambers DA，et al.Natural language proces-sing for lines and devices in portable chest X-rays[J].AMIA Annu Symp Proc，2010，13(2010):692-696.

[25] Cheng LTE，Zheng J，Savova GK，et al.Discerning tumor status from unstructured MRI reports-completeness of information in existing reports and utility of automated natural language processing[J].J Digit Imaging，2010，23(2):119-132.

[26] Huang Y，Lowe HJ.A novel hybrid approach to automated negation detection in clinical radiology reports[J].JAMIA，2007，14(3):304-311.

[27] Oberkampf H，Zillner S，Overton JA，et al.Semantic representation of reported measurements in radiology[J].BMC，2015，16(1):1-12.

[28] Zimmerman SL，Kim W，Boonn WW.Automated structured reporting of imaging findings using the AIM standard and XML[J].RadioGraphics，2011，31(3):881-887

[29] Yadav K，Sarioglu E，Smith M，et al.Automated outcome classification of emergency department computed tomography Imaging reports[J].Acad Emerg Med，2013,20(8):848-854.

[30] Wang S，Summers RM.Machine learning and radiology[J].Med Image Anal，2012，16(5):933-951.

[31] Sippo DA，Warden GI，Andriole KP，et al.Automated extraction of BI-RADS final assessment categories from radiology reports with natural language processing[J].J Digit Imaging，2013，26(5):989-994.

[32] Kaggal VC，Elayavilli RK，Mehrabi S，et al.Toward a learning health-care system-knowledge delivery at the point of care empowered by big data and NLP[J].Biomed Inform Insig，2016，8(Suppl 1):S13-S22.

100034 北京，北京大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科

曹敏(1989-)，女，山西陽泉人，博士研究生，主要從事影像診斷研究工作。

王霄英，E-mail：cjr.wangxiaoying@vip.163.com

R814.4； R445.2

A

1000-0313(2016)12-1130-03

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.12.005

2016-10-18

2016-11-10)