原发性支气管和肺癌病理图像标注专家共识

原发性支气管和肺癌病理图像标注专家共识【摘要】随着数字病理与人工智能技术的快速发展，支气管和肺癌病理图像标注的标准化已成为推动胸部肿瘤精准诊疗与人工智能研发的核心基础，对肿瘤精准诊断分型、疗效动态评估、多中心科研数据互通及人工智能模型训练的安全性和有效性至关重要。为应对当前国内相关临床与科研实践在支气管和肺癌病理图像标注中普遍存在的术语不统一、关键病变区域界定模糊、可视化标准差异显著等现实挑战，本共识由病理学、临床医学和人工智能领域专家联合撰写，基于系统文献回顾与德尔菲法专家咨询，围绕标准化标注制定关键技术规范。共识明确了8类核心标注对象，建立了“病理亚型病变性质形态特征”三级术语体系，规范了三级红绿蓝三通道色值可视化编码标准，并构建了覆盖全流程的“三级质控体系”，最终形成基于GRADE证据等级的7项核心推荐意见。本共识适用于临床病理医师、胸部肿瘤科研人员及医疗器械注册评审相关技术人员，旨在为支气管和肺癌病理图像标注提供统一规范，为精准诊疗、多中心科研协作及人工智能辅助诊断系统研发提供关键支撑。精准病理诊断是原发性支气管和肺癌（简称肺癌）临床诊疗全流程的核心环节，为肿瘤亚型分型、TNM分期判定、治疗方案选择、疗效动态监测及预后评估提供金标准。在数字病理技术快速发展的当下，病理图像标注的标准化是实现肺癌精准诊断、推动多中心科研协作，以及规范人工智能辅助诊断技术研发与临床转化的基石。其中，规范的标注是人工智能辅助诊断模型高效训练与精准建模的核心前提：其一，可提供统一、精准的病理特征标注，清晰界定病灶边界、病变分级及亚型差异，为人工智能模型提供高质量学习样本；其二，能够有效规避标注偏差、术语混乱等问题，减少模型训练过程中的干扰因素，确保模型学习到的病理特征与临床诊断标准高度契合，提升模型可靠性与稳定性；其三，可实现标注数据的标准化与可追溯性，为多中心人工智能模型联合训练提供兼容的数据基础，助力提升模型泛化能力，保障人工智能辅助诊断技术从研发阶段向临床转化的安全性、有效性与合规性。综上，规范的标注不仅直接决定多中心临床研究数据的兼容性与准确性，更从源头上把控人工智能辅助诊断模型训练数据的质量，进而加强其临床转化的安全性、有效性与合规性［13］。以下为共识要点推荐等级标准：（1）强推荐（Ⅰ级）：基于高或中等质量证据，可信度高，专家组共识率≥90%；（2）推荐（Ⅱ级）：基于中等或低质量证据，证据存在一定局限性但具有明确应用价值，专家组共识率80%~89%；（3）弱推荐（Ⅲ级）：基于极低质量证据或仅依赖专家临床经验及共识性意见，证据支持强度有限，专家组共识率75%~79%。本共识已在国际实践指南注册与透明化平台完成注册，注册网址：https：//www.guidelines/，注册号：PREPARE2025CN1727。一、标注前提与基本原则1.标注前提：（1）标本类型：标注需覆盖肺癌所有类型标本，具体包括手术切除标本、穿刺活检标本、胸腔积液脱落细胞标本。标注实施前需明确标本类型、临床背景及TNM分期依据［79］。（2）数字切片要求：数字切片需满足“完整性、高分辨率、图像质量合格、白平衡校准规范”4项基本要求：需完整扫描整张切片，物镜光学放大倍数不低于20×（对应像素分辨率需达到0.25μm/像素），扫描前需完成白平衡校准，切片整体无明显褶皱、气泡及染色不均等影响病理诊断的质量缺陷。若切片存在局部穿刺挤压、边缘染色偏淡等轻微人工假象，应在标注系统中创建独立的“人工假象区”标注图层，明确标注其类型、范围。2.基本原则：（1）准确性：标注区域需与病理诊断结论完全一致，且需经HE染色、免疫组织化学及必要的关键分子检测结果验证。（2）一致性：同一病例不同标注区域及不同标注者之间需保持术语统一，多标注者间一致性Kappa值应≥0.85。（3）完整性：需完整覆盖肿瘤核心区、肿瘤边缘区、正常对照组织区及存在的人工假象区。（4）可追溯性：标注信息需关联病理号、脱敏患者标识、标本类型、扫描设备参数、白平衡校准记录、标注者与审核者资质、标注及审核时间、标注工具版本、审核意见等全链条元数据。共识意见1：推荐肺癌数字切片扫描采用物镜光学放大倍数不低于20×（对应像素分辨率需达到0.25μm/像素）的标准参数；扫描前须完成规范白平衡校准；标注信息需包含“基础标注审核关联”全链条完整可追溯元数据，其中基础信息涵盖病例ID、标本类型、切片厚度、染色方法等；标注信息明确标注者资质、标注时间、标注区域特征类型；审核信息包含审核医师资质、审核结论、修改意见；关联信息需对应病理报告编号及分子检测结果（若有）（推荐级别：强推荐）。共识意见2：推荐肺癌病理图像标注前，需系统梳理并明确以下核心前提信息：（1）标本类型及专属标注要点：区分手术切除、穿刺活检、胸腔积液沉渣等标本类型，明确各类标本对应的重点标注区域；（2）关键临床背景：包括患者吸烟史、肿瘤病史、靶向/免疫治疗史等；（3）pTNM分期：需明确分期依据及分期结果，为标注优先级判定提供依据（推荐级别：强推荐）。共识意见3：推荐肺癌病理图像标注需满足“准确性、一致性、完整性、可追溯性”4项核心要求，且各项要求需达到可量化的验证标准：（1）准确性：标注区域需经HE染色形态学确认，对于分化差的病例，应至少经2项亚型特异性免疫组织化学检测进行鉴别；（2）一致性：多标注者独立标注的总体Kappa值≥0.85，核心病理特征的Kappa值需≥0.90；（3）完整性：需覆盖“病变区对照区缺陷区”全维度病理特征，无关键区域遗漏；（4）可追溯性：通过唯一病例标识符实现标注元数据与切片图像的关联，支持“标注审核修改应用”全流程溯源（推荐级别：强推荐）。二、标注对象与术语规范1.核心标注对象及定义：参照2021版WHO胸部肿瘤分类标准，明确肺癌病理图像标注的8类核心标注对象，具体详见表1。2.术语禁用与替换：肺癌病理图像标注术语须严格遵循2021版WHO胸部肿瘤分类及美国癌症联合会（AJCC）肺癌TNM分期第9版标准，禁止使用非规范、已废弃或表述模糊的术语。共识意见4：推荐肺癌病理图像标注采用“病理亚型病变性质形态特征”三级标准化术语体系，具体要求如下：（1）“病理亚型”需严格遵循2021版WHO胸部肿瘤分类标准执行；（2）“病变性质”需明确界定“肿瘤区”“正常组织区”“癌前病变区”等核心属性；（3）“形态特征”需详细标注病变的形态学结构，包括但不限于肿瘤的生长方式、细胞排列结构、浸润范围及方式、坏死情况、特殊分化特征等。标注过程中禁止使用非规范、已废弃或表达模糊的术语（推荐级别：强推荐）。三、可视化标注规范为保障肺癌病理图像标注结果的可视化一致性、跨平台可解读性及数据互通性，特制订以下规范。1.颜色编码标准：采用统一的红绿蓝标准色值搭建三级色彩编码体系，各级色值分别匹配标注体系对应的的3个层级，具体标准详见附表2~4。颜色编码遵循“优先级匹配视觉权重”原则：高优先级标注采用鲜明暖色调，以增强视觉显著性；中优先级标注选用柔和暖色调，兼顾辨识度与阅片视觉舒适度；低优先级标注则采用冷色调，以减少对核心诊断区域的视觉干扰。2.边界界定精度要求：基于显微镜视野倍数分级设定边界误差阈值（以20×物镜分辨率、0.25μm/像素为基准），确保标注范围与病理结构精准对齐。低倍视野（4×）：边界误差需≤50像素（对应实际尺寸≤12.5μm），适用于标注肿瘤整体轮廓、多灶性病灶分布及大范围坏死区的标注；中倍视野1（10×）：边界误差需≤30像素（对应实际尺寸≤7.5μm），适用于肿瘤边缘区、胸膜侵犯区、气道内浸润区等区域的标注；中倍视野2（20×）：边界误差需≤20像素（对应实际尺寸≤5μm），适用于微浸润灶、微乳头结构、病理性核分裂象、脉管内癌栓、基底膜边界、肿瘤细胞、免疫细胞等精细结构的标注。肺癌主要亚型病理图像标注示例详见图1~4，供临床及科研实践参考。3.标注工具功能要求：推荐优先选用兼容HL7FHIR数字病理数据交互标准的专业标注系统［10］，并满足《人工智能医疗器械质量要求和评价第3部分：数据标注通用要求》（YY/T1833.32022）［11］和《人工智能医疗器械注册审查指导原则》（2022年第8号通告）［12］的相关规定。系统应具备以下核心功能：（1）结构化信息导出：支持完整导出术语名称、坐标范围、红色、绿色、蓝色颜色参数、标注者资质、标注时间、审核状态及相关病理号等元数据，导出格式应包含CSV、JSON等通用类型，并可根据临床诊断、多中心科研、人工智能模型训练等不同应用场景自定义字段筛选导出。（2）多图层分层标注：支持包含基础层（肿瘤实质区）、叠加层1（特定结构区）、叠加层2（细胞特征区）及叠加层3（细胞/间质细胞区）在内的4级图层独立标注功能。各图层可独立显示、隐藏或锁定，并具备“图层合并预览”功能，在多图层颜色叠加时自动提示边界冲突。（3）标注历史回溯：系统需自动记录所有标注修改痕迹，包括修改前后的内容对比、修改人、修改时间、版本号及修改原因；支持按时间戳、修改人、版本号等多维度检索，可一键回溯至任意历史版本，并自动生成“版本差异报告”，满足质量控制与审计追踪的合规性要求。（4）跨系统兼容性：支持导入/导出CSP、SVS、NDPI、TIFF、SDPC、KFB等主流数字病理图像格式。导入过程中需自动校验图像分辨率、白平衡校准状态、染色质量及组织完整性，对分辨率不足、染色不均等异常情况，生成可视化预警提示与异常记录，保障多中心研究中的数据互通性与系统互操作性。（5）分子病理关联模块：支持上传并关联免疫组织化学、下一代测序等分子病理报告，自动生成“分子病理标注对应表”，并支持从标注区域快速跳转查看相应分子病理报告。（6）数据安全功能：符合《健康医疗数据安全指南（2021版）》相关要求，具备敏感数据加密存储、访问权限分级控制、操作日志全程记录等功能，保障数据使用的安全性与合规性。共识意见5：推荐肺癌病理图像核心标注对象采用本共识规定的三级统一红色、绿色、蓝色色值进行可视化标注；边界精度按视野倍数分级控制：低倍视野（4×）边界误差≤50像素，中倍视野1（10×）边界误差≤30像素，中倍视野2（20×）边界误差≤20像素（推荐级别：强推荐）。共识意见6：推荐优先选择兼容HL7FHIR标准、具备分子病理关联模块及数据安全功能的标注工具，且该工具需支持结构化信息导出、多图层分层标注、白平衡校准校验及跨系统兼容功能（推荐级别：推荐）。四、质量控制与审核流程1.质控组织架构：建立“三级质控体系”，明确各层级职责、工作流程及协作机制，实现肺癌病理图像标注全流程闭环质量控制：（1）一级质控（标注者自查）：标注工作完成后，由标注者依据本共识规范对标注内容开展逐项核查，填写《标注自查清单》，重点核查标注准确性、术语规范性、边界精度及元数据完整性。自查不合格需即时修正并重新开展自查，直至自查通过。（2）二级质控（小组复核+交叉互审）：由具备病理学副高级职称及以上资质的专家组成质控小组，对至少30%的常规病例及100%的疑难病例、高风险病例进行全面复核，并形成《复核意见表》。（3）三级质控（专家组终审）：针对二级质控中出现的争议案例、不合格标注案例，采用“双盲审核+多学科协作（MDT）会诊”模式进行最终裁定，形成最终标注意见与质控结论，并录入《终审决议表》。2.全流程质控要求：（1）事前质控：明确标注者准入资质要求，对拟参与标注人员开展系统岗前培训与考核（一致性Kappa≥0.85，术语规范率≥98%），并严格筛选合格标注病例。建议由胸部病理学组负责标注人员的培训与考核工作，其中原位癌、微浸润癌等亚专科相关病例的标注，宜由具备副高级及以上职称、且经过胸部病理学组专项培训并考核合格的病理医师承担。（2）事中质控：对罕见病例、边界模糊病例或高风险病例实行强制双人独立标注，并建立实时疑问反馈与解答机制；同时，对标注结果开展批次抽查，抽查比例不低于20%。（3）事后质控：通过系统自动校验与人工核验双重方式完成，最终由专家组审核、签字并归档。3.定期质控评估：每季度末选取至少10%的标注病例（且样本量不低于30例）开展全维度质量评估，评估核心指标包括术语规范率、边界精度达标率、审核通过率、元数据完整率等，各项核心指标均需不低于95%。若任一核心指标未达标，应立即启动纠正与预防措施流程。共识意见7：推荐建立“一级（标注者自查）、二级（小组复核+交叉互审）、三级（专家组终审）”三级质控体系，结合“双盲审核+MDT会诊”模式构建标注全流程质控机制，明确标注一致性Kappa值≥0.85，每季度各项核心质控指标均不低于95%（推荐级别：强推荐）。五、共识局限性与展望本共识目前尚未涵盖肺唾液腺源性肿瘤、肉瘤样癌及NUT癌等罕见组织学亚型的病理图像标注规范。未来将重点推动本共识标注标准国际化对接与协同，逐步构建国家级肺癌病理图像标注数据库，并通过年度评估与动态修订机制，持续更新共识内容。参考文献[1]LuMY,ChenB,WilliamsonD,etal.AmultimodalgenerativeAIcopilotforhumanpathology[J].Nature,2024,634(8033):466-473.DOI:10.1038/s41586-024-07618-3.[2]XuH,UsuyamaN,BaggaJ,etal.Awhole-slidefoundationmodelfordigitalpathologyfromreal-worlddata[J].Nature,2024,630(8015):181-188.DOI:10.1038/s41586-024-07441-w.[3]YangZ,WeiT,LiangY,etal.Afoundationmodelforgeneralizablecancerdiagnosisandsurvivalpredictionfromhistopathologicalimages[J].NatCommun,2025,16(1):2366.DOI:10.1038/s41467-025-57587-y.[4]WHOClassificationofTumoursEditorialBoard.WHOclassificationoftumours.Thoracictumours[M].5thed.Lyon:IARCPress,2021.[5]WilliamDT,ElisabethB,AllenPB,etal.WHOclassificationoftumoursofthelung,pleura,thymusandheart[M].4thed.Lyon:IARCPress,2015:1-151.[6]中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会肺癌病理学组,肺癌小活检标本病理诊断规范共识专家组.肺癌小活检标本病理诊断规范专家共识[J].中华病理学杂志,2023,52(4):333-340.DOI:10.3760/112151-20221027-00889.[7]AsamuraH,NishimuraKK,GirouxDJ,etal.IASLClungcancerstagingproject:thenewdatabasetoinformrevisionsintheni