目的 建立具有自动生成联动规则与结构化数据存储功能的胶质瘤结构化病理报告系统并应用于临床。方法 依据WHO中枢神经系统肿瘤分类制定报告系统标准录入语言和自动生成规则，建立胶质瘤结构化病理报告系统并应用于临床病理诊断实践。系统应用1年后，通过比较叙述性与结构化报告关键病理指标报告率和数据完整性，评价结构化报告对病理报告质量的影响。结果 建立的胶质瘤结构化病理报告系统应用于临床病理诊断实践，实现了病理报告快速生成和数据结构化存储。与传统叙述性格式报告相比，该系统生成的结构化病理报告中WHO分级(96.8% vs 100.0%)、整合诊断报告率(87.6% vs 100.0%)以及包含5个关键指标的报告比例(87.6% vs 100.0%)显著提高，差异有统计学意义。结论 胶质瘤结构化病理报告系统可以实现病理报告智能辅助快速录入和结构化数据存储，有效提高报告录入效率和病理报告完整性、规范性。胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统(central nervous system, CNS)肿瘤之一，具有浸润性生长和术后易复发等特点，发病率为5～8/10万，5年病死率仅次于胰腺癌和肺癌。美国脑肿瘤登记中心最新统计结果显示，胶质瘤约占CNS肿瘤的24.5%,占CNS恶性肿瘤的80.9%。其中，最常见和恶性程度最高的胶质母细胞瘤占CNS恶性肿瘤的49.1%，中位生存期为8个月，5年生存率仅6.8%。胶质瘤的诊断、治疗方案选择和预后评估取决于病理报告中的检查结果和报告质量，一份完整而清晰的病理报告是最佳治疗决策的基础。结构化病理报告不仅可以保证报告的准确性、完整性和一致性，而且可以将冗长的叙述性报告解构为简洁清晰的离散型数据，便于信息的存储和交流。目前国内只有少数疾病诊疗规范推荐使用结构式报告模板，尚未广泛推广结构化报告，也没有结构化病理报告系统应用于临床诊疗实践。本文旨在建立标准化、结构化的胶质瘤病理报告系统，实现报告快速录入和结构化数据自动存储，为临床医师和患者提供更加全面、清晰、准确的病理报告，促进病理信息交流传播，同时为开发其他肿瘤结构化病理报告系统提供经验。根据国内外胶质瘤相关分类标准和病理报告数据集要求，制定报告标准录入语言和结果自动生成规则，确定报告结构和内容。报告内容包括患者基本信息和临床资料、眼观、镜检、病理诊断及备注。
系统以中心化+结构化为基础理念，使用B/S架构方案。前端(视图层)使用GenoForm框架，类似Bootstrap设计模式，极大程度支持模块化扩展和定制。后端(逻辑层)使用Python为主要语言，以微服务形式提供算法支撑。微服务架构包含三个主要组成部分：诊断结果自动生成、结构化辅助、PDF报告制作。各微服务之间，由PHP(业务层)进行数据插接和调度。数据分别存储于Redis数据库、MySQL关系型数据库和基于XML文档的GenoXmlDb数据库(数据层)。系统部署以docker方式分发，可兼容大部分操作系统(图1)。
图1 胶质瘤结构化病理报告系统架构
系统通过接口从医院原有病理信息系统(pathology information system, PIS)进入，自动从PIS提取病理信息、免疫组化和分子病理结果等，将数据分配至相应报告模块，通过下拉选项菜单和文本框输入病理诊断结果。系统通过组织学分型和分子病理结果等信息自动生成分子分型、整合诊断、国际肿瘤学疾病分类(international classification of diseases for oncology, ICD-O)编码等。数据填写完成后，系统整合各模块信息实时生成报告文本，回传至PIS进行报告打印。
报告填写完成后，病理信息以结构化数据格式保存在MySQL关系型数据库中。通过医院内部Web网站可直接访问数据库，方便数据查看。可通过关键词检索、区间筛选、组合筛选等方式筛选目标病例，根据研究目的建立数据分组管理。支持患者信息、诊断指标和诊断结果可视化统计图表展示以及结构化数据表格下载。
收集我院2019～2021年所有胶质瘤病理报告并进行评估，排除因未进行分子或免疫组化检测不能明确诊断的报告。将报告分为叙述性报告和结构化报告：叙述性报告通过自由文本格式输入，没有固定结构和内容；结构化报告使用结构化病理报告系统填写，根据不同模块排列报告信息，内容和格式相对固定。通过比较叙述性报告和结构化报告中肿瘤部位、肿瘤大小、组织学分型、WHO分级和整合诊断等5个关键指标的报告率以及包含5个关键指标的报告比例，评价使用结构化报告对病理报告质量的影响。
采用SPSS 26.0软件进行统计学分析，计数资料以例数(率)表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 系统应用
根据WHO(2016)中枢神经系统肿瘤分类建立的结构化病理报告系统自2020年5月底在科室推广使用后，胶质瘤病理报告主要通过该系统生成，实现了病理信息自动获取和诊断结果快速录入，并进行结构化病理数据存储。2022年8月，根据WHO(2021)中枢神经系统肿瘤分类更新的系统完成设计并进行试用。新系统减少了报告中重复出现的信息，生成的报告更加简洁清晰。组织学描述部分增加了生长模式、细胞表型、钙化、微血管增生、坏死、核异型性等结构化选项。同时，可通过复选框将免疫组化和分子检测结果展示到整合诊断的分子信息部分(表1)。表1 胶质瘤结构化病理报告示例
2.2 不同格式病理报告比较
2019～2021年我院合计发布胶质瘤病理报告440例。其中，2019年1月～2020年6月均采用叙述性格式报告，合计169例；2020年6月～2021年12月，报告主要采用结构化格式，叙述性报告48例、结构化报告223例。实施结构化病理报告以后，包含5个关键指标的报告比例从叙述性报告的87.6%提高到100.0%。肿瘤部位、肿瘤大小和组织学分型在两种报告格式中报告率均为100%。WHO分级、整合诊断报告率在结构化报告中均为100.0%，在叙述性报告中分别为96.8%和87.6%，两种报告格式WHO分级、整合诊断报告率差异有统计学意义(P<0.05,表2)。其中，叙述性报告中有7例使用高、低级别进行肿瘤分级，未准确报告WHO分级；有27例未报告整合诊断或整合诊断内容不完整，主要缺少整合诊断分子分型或WHO分级。
表2 两种格式报告关键指标比较[n(%)]
传统的叙述性病理报告以自由文本格式构成，没有固定的报告形式或结构框架，容易出现用语不规范或数据遗漏等问题，冗长的叙述性文本增加了医师和患者快速获取重要信息的难度。过去几十年，由于肿瘤分子病理学的快速发展和广泛应用，病理报告的复杂性呈指数性增长。随着计算机信息技术不断提高和PIS应用，欧美国家自21世纪初开始逐步推行结构化病理报告，已在乳腺癌、结直肠癌、肺癌、前列腺癌等常见肿瘤中广泛应用。加拿大安大略省自2004年开展了16个常见肿瘤病理格式化报告项目，格式化病理报告不仅可以提高报告完整性和质量，也有助于肿瘤登记和流行病学研究。荷兰自2009年开始在全国范围内推广基于WHO和循证指南的标准化结构化病理报告，已为20种常见肿瘤制订了27个结构化报告模板，部分肿瘤结构化报告使用率达到80%以上。通过应用结构化病理报告可以有效节省临床医师和患者获取病理信息的时间，促进多学科会诊团队沟通。美国病理医师学会在其肿瘤标准化病理报告方案检查表基础上，逐步发展了结构化数据获取-可扩展标记语言格式的电子检查表，使用标准化数据集词典将检查表集成到PIS和病理医师工作流程，确保报告的完整性和数据的计算机可操作性，促进了结构化数据的获取、存储和传输。尽管结构化病理报告已经发展了近20年，但只在部分常见肿瘤中应用，且不同肿瘤结构化报告的使用率差异较大。影响其推广的主要原因：(1)缺少统一的结构化报告标准，虽然许多国家和地区都制定了相关标准，但不同国家和地区标准使用的报告结构和术语不同，数据标准化程度不高；(2)目前使用的结构化报告系统多与医院原有PIS不兼容，病理医师需要在多个系统中重复录入，增加了报告录入时间和工作量。2011年成立的国际癌症报告合作组织为制定共同的、国际标准化和基于循证医学证据的肿瘤病理报告方案奠定了基础，促进了结构化报告的快速发展。近来，国际癌症报告合作组织不断致力于WHO肿瘤分类指南同步开发标准化的病理报告数据集并翻译成多国语言，促进病理报告的电子化实现和全球病理数据交流。本实验根据WHO中枢神经系统肿瘤分类制定胶质瘤结构化病理报告系统标准录入语言和自动生成规则，完成系统设计和临床应用。该系统与医院现有PIS对接，自动获取病理信息、免疫组化、分子检测结果等数据，通过下拉选项菜单点选录入主要诊断结果，并可根据组织病理学和分子检测结果自动生成分子分型、ICD-O编码、整合诊断等，实现病理报告快速生成和结构化数据自动存储。系统还保留了自由文本字段输入和备注添加功能，自动生成的分子分型和整合诊断结果可被病理医师手动改写，保证数据录入的灵活性和准确性。结构化病理报告系统的建立，有效提升了病理医师录入报告的效率和规范化程度，避免填写错漏和术语不规范等问题。同时，系统与PIS无缝对接，可在报告录入的同时直接完成结构化病理数据的存储，促进病理信息沟通和交流。结构化报告根据组织学分类、分子分型与WHO分级自动生成ICD-O编码，也为后续肿瘤登记工作快速获取和交换数据提供便利。胶质瘤结构化病理报告将包含5个关键指标的报告比例从叙述性报告的87.6%提高至100.0%，显著提高了报告完整性和准确性。两种报告格式中，肿瘤部位和肿瘤大小都是从PIS直接提取，而组织学分型作为胶质瘤病理诊断最重要的指标之一通常不会被病理医师漏填，因此这三项指标在两种格式中报告率均为100%。WHO分级和整合诊断在叙述性报告中的报告率分别为96.8%和87.6%,而在结构化报告中均为100.0%，说明结构化报告提高了病理报告中关键指标的报告率。胶质瘤结构化病理报告系统应用之前，CNS肿瘤亚专科病理医师通常已经根据分类指南和诊断经验建立了不同肿瘤亚型的报告模板。这类模板虽然可以适当提高报告的完整性，但不同医师之间的模板具有高度可变性，模板规范化程度不高。根据WHO中枢神经系统肿瘤分类建立的胶质瘤结构化病理报告系统，不仅可以将关键病理指标的报告率提高到100.0%，而且具有标准化的报告格式和内容，报告输出界面简洁规范，方便临床医师和患者快速获取重要病理信息。本实验建立的胶质瘤结构化病理报告系统不仅实现了病理报告的快速生成和结构化数据存储，而且可以显著提高报告的准确性和完整性，促进了结构化病理报告的推广应用。
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