肝脏局灶性病变CT和MRI标注专家共识（2020）全文
摘要
人工智能技术为肝脏疾病医学影像研究提供了新契机。为促进肝脏人工智能科学研究的发展，提高肝脏疾病精准诊疗能力，中华医学会放射学分会医学影像大数据与人工智能工作委员会、腹部学组和磁共振学组联合对肝脏局灶性病变的标注提出初步指导意见，用于肝脏局灶性病变人工智能算法和产品的建立与验证。本共识从肝脏局灶性病变的分类、标注类型、标注原则等各个方面阐述专家组所达成的一致意见，旨在提高肝脏数据标注的质量，促进肝脏局灶性病变人工智能规范化研究的发展。
肝脏局灶性病变（focal liver lesion，FLL）种类多样，病灶征象各异，良恶性征象重叠。原发性肝癌是FLL中最常见的恶性肿瘤，严重威胁人民的生命和健康。肝脏影像学检查对FLL的诊疗至关重要，随着影像检查设备的更新、肝脏影像检查流程的标准化以及肝胆特异性对比剂的出现，临床工作中产生了海量的肝脏影像检查数据。同时，国内外肝脏疾病诊疗指南、规范的更新对影像学检查精准的定量和定性评估提出了更高的要求，也给影像科医师的工作带来巨大的挑战。
人工智能（artificial intelligence，AI）技术迅猛发展，其在病灶检出、诊断和鉴别诊断、治疗方式选择和预后评估等方面的作用和价值已经崭露头角。截至目前，多项研究结果表明，AI在肝脏医学影像领域已取得巨大进展。标注数据的优劣决定AI模型的质量，但标注过程受病灶自身特征、影像检查技术、不同目标任务等多种因素影响。如何实现规范化的FLL标注，目前国内外尚无相关规范或共识。 基于此，中华医学会放射学分会医学影像大数据与人工智能工作委员会、腹部学组和磁共振学组携手对FLL数据标注提出初步指导意见。本共识旨在建立FLL的AI标注规范，适用于肝脏CT和MRI图像（包含肝胆特异性对比剂钆塞酸二钠增强图像），针对肝脏CT、MRI图像的质量控制、FLL检出、诊断及鉴别诊断、预后评估和随访等研究目的，为AI的大数据分析、挖掘和利用提供标准，期望逐步建立科学、合理、统一的标注规范。 一、定义及分类
FLL是指有对应病理学改变的真病灶，在影像上可通过与背景对比而显示的肝脏占位性病变，主要是指肝内单发、孤立的病变，或虽为多发病变，但病变本身并不造成肝实质广泛或显著的形态学和病理学异常，并对周围的肝实质、血管、胆管等组织产生推压移位。FLL包括肿瘤、脓肿、寄生虫和囊肿等，不包含肝脏异常灌注区域或伪影。
肝实质弥漫性异常物质沉积或弥漫性病变导致的肝脏背景改变可对FLL的显示产生影响，如脂肪肝、铁沉积、肝硬化、肝淤血等，上述
肝脏弥漫性病变不包含在本共识讨论范围内。恶性FLL如肝癌伴有门静脉、肝静脉或邻近器官侵犯时，亦不在本共识讨论范围内。本共识中，分别以大小、成分、形态、边缘为分类依据，区分细化各类型FLL标注方法及注意事项。
1.以大小为分类依据：将FLL分为结节和肿块。最大径<20 mm的病灶定义为结节，≥20 mm的病灶定义为肿块。结节通常可显示清晰的边界，肿块部分边界清晰，部分边界模糊。
2.以病变成分为分类依据：将FLL分为实性、囊性和囊实性。常见实性病变如血管瘤、肝细胞癌、转移瘤等；常见囊性病变如肝囊肿等；常见囊实性病变如黏液性囊性肿瘤，包括胆管囊腺瘤、胆管囊腺癌、肝内胆管黏液性囊性乳头状肿瘤等。
3.以病灶形态为分类依据：将FLL分为形态规则和不规则。形态规则病灶多呈圆形、椭圆形；形态不规则病变多呈楔形、分叶状。
4.以病变边缘为分类依据：将FLL分为边缘清晰和边缘模糊。边缘清晰常见于良性病灶，如囊肿等；边缘模糊可见于良性或恶性病变，如炎症、水肿、肿瘤侵犯等。 二、标注类型
根据不同的研究目的，AI算法对于训练数据的精确度要求也不同，医学影像的标注可分为粗略标注和精细标注。
1.粗略标注：常被用于目标检测等对病灶边界标注要求较低的任务，无需精细分割病灶，仅需在病灶位置用限位框框出病灶，保证病灶被包含在内即可。
2.精细标注：常适用于影像自动分割提取模型训练、智能化影像特征分析等任务，指需沿FLL边缘进行勾勒，常见方法有手动标注、半自动标注和全自动标注。手动标注是以医师的诊断经验及解剖知识为基础对病灶进行定位及分割，半自动标注、全自动标注均以此为金标准，但手动标注个体差异大，需要标注医师具有丰富的经验。前期的精细标注有助于提高后续训练模型的准确性，早日实现自动化精准分割的目标。根据研究目的，可进行病灶内缩和（或）外扩等特殊形式的标注。
三、标注原则
基于解剖及影像诊断知识，通过各期相图像确认病灶数量、位置、形态、大小、边界等，综合评估病灶性质，并评估病灶边缘与周围血管、胆管及组织的关系。确认以上信息后，根据具体研究任务、病灶的形态和边缘确定具体标注方法。不规则形态病灶标注难度更大，需着重评估病灶边缘及其他影响因素。
1.边缘清晰病灶的标注：确认病灶及邻近结构关系后，使用标注软件
的边缘描绘工具，沿边界轮廓进行逐层勾画，也可直接使用标注工具进行逐层填充。如果病灶与周围组织对比明显，可尝试利用半自动的标注方法，并结合手动边缘调整，达到最佳标注效果。
2.边缘模糊病灶的标注：先寻找边缘显示相对清晰的期相进行辅助判断，以便对边缘模糊的期相进行判断和标注。建议将确定病变区域包含在标注范围内，亦可尝试利用软件中的阈值设定法寻找病灶边缘。对于边缘模糊的数据，可结合初步训练好的分割算法模型进行半自动标注。
四、影响标注的征象
经专家组讨论，认为影响标注结果的主要影像学征象包括动脉期强化、廓清和包膜，但以上征象的显示仅对相应期相的FLL标注产生影响。对应征象的主要分类、定义、标注说明及注意事项如下。
1.动脉期强化：动脉期病变整体或部分高于背景肝实质的强化，可分为环形强化、非环形强化、周围不连续结节样强化。（1）环形强化：动脉期病灶边缘连续强化，但不必是完整的环，病灶通常表现为形态规则或不规则、边缘模糊，其标注原则参考上文“边缘模糊”病灶，但需注意剔除血管包绕、异常灌注等出现类似环形强化的表现（图1~5）。（2）非环形强化：动脉期病灶非周边强化，可均匀强化或不均匀强化，后者表现为斑片状、结节状强化等（图6~10）。若病灶表现为弥漫性均匀或不均匀强化，但边缘清晰，可参考上文“边缘清晰”病灶的标注原则。若病灶表现为其他强化形式，根据病灶强化后与周围肝实质对比度，参考上文“边缘清晰”和“边缘模糊”的标注原则。对于特殊形状
的强化病灶，注意根据病灶的实际形状和范围进行勾画。（3）周围不连续结节样强化：动脉期病变周围呈结节样强化，随强化时间延长，强化面积增加，强化区密度/信号类似于血池（图11~15）。病灶通常表现为边缘模糊，请参考上文“边缘模糊”病灶标注原则。多个不连续的结节样强化，需先确认各个结节是否为独立病灶，若为独立病灶，需依据病灶边缘分别标注。
图1~5 肝脏局灶性病变（FLL）动脉期环形强化示意图和影像图。图1为横断面平扫示意图，图2，3为横断面和冠状面动脉期增强示意图，图4，5为CT和MRI动脉期增强图像，均显示病灶周围环形强化 图6~10 FLL动脉期非环形强化示意图和影像图。图6为横断面平扫示意图，图7，8为横断面和冠状面动脉期增强示意图，图9，10为CT和MRI动脉期增强图像，均显示病灶非环形强化，呈弥漫不均匀强化，边缘清晰 图11~15 FLL动脉期周围不连续结节样强化示意图和影像图。图11为横断面平扫示意图，图12，13为横断面和冠状面动脉期增强示意图，图14，15为CT和MRI动脉期增强图像，均显示病灶周围不连续结节样强化
2.廓清：指动脉期强化后，随强化时间延长，对比于背景肝实质，强化后病变出现整体或部分的强化减低。根据强化减低的形态不同，可分为周边廓清和非周边廓清。（1）周边廓清：随强化时间延长病灶周
边强化减低（图16~21），依据病灶周围强化减低后与周围肝实质对比度，病灶可能表现为边缘清晰或边缘模糊，请分别参考上文“边缘清晰”或“边缘模糊”病灶标注原则。如果无法区分病灶是周边廓清或无廓清，则将该征象归类为无廓清，可参考动脉期强化分类进行标注。（2）非周边廓清：随强化时间延长病灶非周边强化减低，病灶内部出现全部或部分强化减低，病灶可呈弥漫均匀强化减低、弥漫不均匀强化减低、散在斑片状或斑点状减低等（图22~27）。无论非周边廓清表现为何种形式，标注时需注意该征象对边缘的改变，分别参考上文“边缘清晰”或“边缘模糊”病灶标注原则。
图16~21 肝脏局灶性病变（FLL）周边廓清示意图和影像图。图16，17为横断面动脉期和门静脉期示意图，显示病灶周边廓清。图18为CT动脉期增强图像，病灶呈非环形强化，图19为CT门静脉期图像，显示病灶周边廓清。图20为MRI动脉期增强图像，病灶呈环形强化，图21为MRI门静脉期图像，显示病灶周边廓清 图22~27 FLL非周边廓清示意图和影像图。图22，23为横断面动脉期和门静脉期示意图，显示病灶非周边廓清。图24为CT动脉期强化图像，病灶呈非环形强化，图25为CT门静脉期图像，显示病灶非周边廓清。图26为MRI动脉期增强图像，病灶呈非环形强化，图27为MRI门静脉期图像，显示病灶非周边廓清
3.包膜：包膜是指在门静脉期或延迟期（移行期），对比周围肝实质，环绕病变大部分或全部的光滑、均匀、边缘锐利的环形结构，为病灶
周围较厚的纤维、受压的肝窦等组织成分。根据增强后是否强化，包膜分为强化包膜和非强化包膜，非强化包膜可在肝胆特异期显示。（1）强化包膜：强化包膜表现为门静脉期或延迟期（移行期）病灶周围边缘清晰的环形强化（图28，29），依据病灶周围强化减低后与周围肝实质对比度，病灶可表现为边缘清晰或边缘模糊，标注时请分别参考上文“边缘清晰”或“边缘模糊”病灶标注原则。若包膜在单一期相出现强化，其他期相表现为非强化，仍判定为强化包膜。（2）非强化包膜：非强化包膜表现为门静脉期、延迟期（移行期）、肝胆特异期病灶周围可见包膜，但增强后包膜无强化环（图30，31）。非强化包膜病灶通常表现为“边缘清晰”，请参考上文“边缘清晰”病灶标注原则，但需将未强化的包膜标注入病灶中。肝胆特异期亦可见非强化包膜，标注肝胆特异期时需关注该征象。
图28，29 肝脏局灶性病变（FLL）强化包膜CT和MRI图像。图28，29为CT和MRI延迟期图像，显示病灶强化包膜 图30，31 FLL非强化包膜CT和MRI图像。图30，31为CT和MRI延迟期图像，显示病灶非强化包膜 五、标注要求
1.标注数据要求：（1）研究设计方案获得伦理委员会批准，充分保障患者及数据安全性；（2）根据研究方案建立纳入标准和排除标准，纳入符合要求的患者数据，详细记录数据来源、设备型号、图像层厚、对比剂种类、扫描视野和矩阵等参数；（3）根据研究任务提供相应的
检查数据（期相或序列），以DICOM格式保存，确保不出现缺层、错层等情况，不可对原始数据进行任何修改和编辑，不可进行有损压缩；（4）对原始DICOM格式数据进行脱敏，脱敏信息包括但不限于姓名、年龄、性别、医院信息等。
2.标注平台要求：（1）满足基本的阅片功能，如放大、缩小、测量、调整窗宽窗位、MPR等；（2）能满足标注任务类型的要求，如检测任务需要的矩形框、分割任务需要的病灶轮廓等；（3）能实现不同的标注流程需求，比如2次初标1次审核等；（4）标注导出格式优先选择一些公开格式，比如Nifity、Json、Xml，目的是为了便于数据交换。
3.标注数据质量评价：在充分利用已有数据资源的同时，需要对数据质量进行规范、严格把控。（1）图像质量评价：基于不同的研究目的和研究方案，对拟标注图像进行质量评价。（2）数据标准化：针对数据来源不一致、图像质量参差不齐等现象，可依据不同的科研需求和实际情况，选择不同的有针对性的图像标准化方案，如重采样、灰度值标准化等。
4.标注人员资质要求：标注人员对标注质量起着决定性作用，建议由标注医师、审核医师和仲裁医师组成标注团队。根据研究目的和实际情况，亦可建立仅包含标注医师和审核医师的标注团队，仲裁医师仲
裁工作可由审核医师代替完成。设立标注团队时推荐优先考虑有肝脏CT或MRI影像诊断经验的医师，具体要求为：（1）标注医师：至少2名，放射专业医师，同时具有5年及以上工作经验；（2）审核医师：至少1名，放射专业副主任医师及以上职称，同时具有10年及以上工作经验；（3）仲裁医师：不做强制要求，放射专业副主任医师及以上职称，同时具有15年及以上工作经验。对参与标注的医师的统一要求为接受培训及考核后知晓标注规范的要求，熟练掌握标注工具的操作。
六、推荐标注流程
标注流程需按照不同的标注任务和需求来制定，基本原则为科学、合理、可信。具体标注流程见图32。
图32 肝脏局灶性病变标注流程图 七、FLL CT图像标注
1.CT扫描规范：肝脏CT相关准备及扫描技术详见《中华放射学杂志》2016年发表的由中华医学会影像技术分会和中华医学会放射学分会联合撰写的《CT检查技术专家共识》。
2.CT图像标注方法：（1）标注期相的选择：标注前应浏览所有期相图像，确认病灶数量、大小、形态、位置、边界等。根据不同的研究方案和目的，选择所需标注的期相。建议根据病变的强化特点选取病灶轮廓显示最清楚的期相首先标注（图33~40）。如各期相配准效果
好，可考虑复制感兴趣区（region of interest，ROI）至其他序列（图41，42）。（2）标注视野：标注前先整体观察病灶范围，调整标注视野，至少使病灶轮廓及周围一定范围内背景清晰显示。如病变位于肝内，视野应包括周围胆管、血管在内的部分肝背景；如病变位于肝被膜下、紧邻其他脏器，需包含部分肝背景及周围脏器（图43，44）。（3）窗宽、窗位的选择：同时针对不同病灶类型调整合适的CT窗宽、窗位。腹部CT检查常设定窗宽为300~500 HU，窗位30~50 HU。可根据研究目的调整窗宽、窗位，以利于病变的观察。
图33，34 形态规则、边缘清晰的肝脏局灶性病变（FLL）CT图像及标注示例。图33为CT动脉期图像，图34为标注后图像。各期相均 沿病变边缘标注即可，需注意突出肝脏轮廓外及紧邻肝外脏器（如胃、胆囊）区域的标注 图35，36 形态规则、动脉期边缘模糊的FLL CT图像及标注示例。图35为CT门静脉期图像，图36为标注后图像。门静脉期病变边缘相对清晰，首先标注门静脉期，结合门静脉期图像确定动脉期病变范围再行标注 图37，38 形态不规则、门静脉期边缘模糊的FLL CT图像及标注示例。图37为CT门静脉期图像，图38为标注后图像。动脉期病变边缘相对清晰，首先标注动脉期，结合动脉期图像确定门静脉期病变范围再行标注 图39，40 形态不规则、环形强化伴血供异常的FLL CT图像及标注示例。图39为CT门静脉期图像，图40为标注后图像。环形强化区域为病灶范围，边缘不规则强化区为血供异常区域，标注前浏览各期图像确定病灶实际范
围 图41，42 形态不规则、动脉期边缘模糊、各期相配准好的FLL CT图像及标注示例。图41为CT门静脉期图像，图42为标注后图像。首先标注边缘较清晰的门静脉期图像，动脉期与门静脉期层面配准好，直接将门静脉期感兴趣区复制至动脉期，仅做微调即可 图43，44形态不规则、环形强化、累及肝被膜的FLL CT图像及标注示例。图43为CT静脉期图像，图44为标注后图像。环形强化为病灶范围，部分区域累及被膜，沿边缘标\\注，注意避开周围血管等结构 八、FLL MRI图像标注
1.MRI扫描规范：肝脏MRI检查前准备及扫描技术详见《中华放射学杂志》2016年发表的由中华医学会影像技术分会和中华医学会放射学分会联合撰写的《MRI检查技术专家共识》。
2.MRI标注方法：（1）序列选择：参考标注原则并根据不同临床应用场景进行序列选择。肝细胞癌建议标注T2WI、动脉期、门静脉期或延迟期、扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列（图45~48）。胆管细胞癌建议标注T2WI、门静脉期或延迟期、DWI序列。（2）标注视野和窗宽、窗位选择：标注视野调整可参考CT图像标注方法；根据研究目的灵活调整窗宽、窗位，使病灶轮廓及周围一定范围内背景清晰显示。（3）DWI序列标注：DWI序列中FLL可表现为等、稍高或高信号，扩散受限程度越大则病灶信号越高。若病灶在DWI序列呈等或稍高信号，与周围肝背景分界不清，可参考MRI增强序列进行病灶轮廓标注；若病灶在DWI序列呈高信号，与周围肝
背景分界清晰，可沿病灶轮廓直接进行勾画。（4）定量序列标注：如T1 mapping、T2*WI等，根据不同的研究目的选择性纳入定量序列。由于病灶在这些序列上与周围背景对比度相对较低，可能会出现边界模糊的情况，建议先在显示边界清晰的常规序列上标注病灶区域，再拷贝ROI至此序列。
九、FLL MRI肝胆特异性对比剂钆塞酸二钠增强图像标注
1.MRI肝胆特异性对比剂钆塞酸二钠增强扫描规范：MRI扫描规范详见《中华放射学杂志》2019年发表的《肝胆特异性对比剂钆塞酸二钠增强MRI扫描方案专家共识》。
2.MRI肝胆特异性对比剂钆塞酸二钠增强图像标注方法：（1）标注序列的选择：参考标注原则应选择最具特征序列进行标注，移行期和肝脏特异期（hepatobiliary phase，HBP）是MRI肝胆特异性对比剂检查的特殊期相，对比剂逐渐进入肝细胞内，对病灶的显示能力明显提高，需着重观察。肝细胞癌的假包膜于门静脉期、移行期呈环形强化信号带，应注意对假包膜延迟强化征象的标注；肝囊肿、转移瘤等非肝细胞来源良恶性病变建议选择HBP图像进行标注。（2）常规平扫、肝胆特异性对比剂的动脉期、门静脉期和延迟期序列标注方法可参考细胞外对比剂标注方法。（3）HBP图像标注：建议在HBP标注时同时结合横断面和冠状面图像，确定病灶起止层面。因HBP可显示FLL是否包含肝细胞成分，通常与肝脏背景有较清晰边界。如各序列
配准效果好，可考虑拷贝HBP图像的ROI至其他序列或参考HBP图像ROI标注其他序列（图49~52）。
图45~48 肝脏局灶性病变MRI标注示意图。图45为T2WI，示肝脏S8段结节状占位性病变，病灶呈高信号，边缘清晰。图46~48分别为扩散加权成像、增强动脉期、延迟期标注后图像 图49~52 肝脏局灶性病变肝脏特异期（HBP）图像标注示意图。图49为横断面HBP图像，图50为标注后图像，示肝尾状叶内局部灶性病变，病灶边缘清晰。图51为横断面HBP图像，图52为标注后图像，示肝右叶前段巨大局部灶性病变，边缘清晰，病灶内强化不均匀，强化程度明显高于肝实质背景，中央瘢痕呈低信号无强化区 十、标注注意事项
1.充分的肝脏解剖学知识及肝脏疾病影像学征象的认知是标注的基础。
2.明确对“边界模糊”“廓清”“包膜”等定义的理解，从而提高标注数据的质量。
3.密度/信号与周围肝背景差异不大，致病灶边界模糊时，会出现边界不易区分，建议和审核医师或仲裁医师讨论后再进行标注。
4.病灶与周围血管、胆管、背景肝的关系需要通过勾勒的边缘准确体现。
5.始末两层病灶即将消失时不要遗漏，建议利用三维视图整体把握病灶位置及边缘信息，检查标注是否有遗漏。
6.测量病灶大小时，需注意以下要点：选择没有解剖结构变形并肿瘤边缘锐利的期相；考虑病灶不规则性生长，建议结合横断面和冠状面图像观察，选择最大径层面测量；测量范围包含“包膜”；如果其他期相显示清楚，避免在动脉期测量。
总之，结合目前FLL及相关AI科学研究现状，编写团队初步尝试建立了FLL CT、MRI和MRI肝胆特异性对比剂图像标注专家共识，以辅助广大放射科医师、AI算法团队和相关科研人员构建鲁棒性好、泛化能力强的肝脏AI算法模型。未来也将不断结合实际临床科研工作进一步完善共识内容，随着肝脏AI研究的不断深入，逐步构建标准、规范的标注流程。
肝脏局灶性病变CT和MRI标注专家共识(2020)全文
